Dois cubos de gelo de 50 g são jogadas em 200 g de água contida num copo. Despreze a capacidade térmica do copo. Dados:
Para o gelo
Se a água estava inicialmente a uma temperatura de
e se o gelo veio diretamente de uma freezer a
, qual a temperatura final da bebida?
Se a água estava inicialmente a uma temperatura de
Passo 1
O enunciado dá dois cubos de gelo de
cada (total
) a
lançados em
de água
a
. Vamos usar calorimetria, com calor específico do gelo
, da água
e calor latente de fusão
.
Passo 2
Calculamos o calor que a água libera ao esfriar de
até
:
Passo 3
Calculamos o calor necessário para aquecer o gelo de
até
:
Passo 4
Calculamos o calor para fundir todo o gelo a
:
O calor total exigido para levar todo gelo a água líquida a
é
Passo 5
Como
a água não consegue derreter todo o gelo nem aquecer o sistema acima de
. O equilíbrio térmico ocorre a
, com parte do gelo não fundido.
Passo 6
O calor disponível para fusão, após aquecer o gelo a
, é
A massa de gelo que derrete é
Logo resta
de gelo.
Resposta
A temperatura final da bebida é
.