Foram misturados 330 g de água com temperatura inicial de
e umas pedrinhas de gelo com massa total de
e a temperatura inicial de
) num copo de isopor e.
Supondo que não ocorre troca de calor com o ar ambiente, qual é a temperatura final da mistura?
Supondo que não ocorre troca de calor com o ar ambiente, qual é a temperatura final da mistura?
Passo 1
Beleza, resumindo: a gente misturou 330 g de água a 23,0 °C com 55,0 g de gelo a –2,00 °C num copo isolante. Queremos saber a temperatura final
. Isso é um problema de calorimetria onde não tem perda de calor pro ambiente. Vamos usar:
- Calor sensível:
- Calor latente de fusão:
E os valores:
Passo 2
Primeiro, a gente aquece o gelo de –2 °C até 0 °C (calor sensível no gelo):
Passo 3
Depois, funde todo esse gelo a 0 °C (calor latente):
Passo 4
Agora aquece a água que virou do gelo de 0 °C até
(calor sensível na água):
Passo 5
A água inicial (330 g a 23 °C) vai ceder calor ao resfriar até
:
Passo 6
Pela conservação de energia, o que a água cede é o que o gelo + água do gelo ganham:
Resolvendo:
Resposta
A temperatura final da mistura é aproximadamente
.