(FUNCERN/IFRN, Edital 01/2025) Um calorímetro contém 50 g de gelo a
, cujo calor latente de fusão é
e está em equilíbrio térmico com essa amostra. 100 g de água morna à temperatura de
, cujo calor específico é de
são adicionadas ao calorímetro, resultando na fusão do gelo e na alteração da temperatura da mistura, até que todo sistema esteja em equilíbrio térmico a
. Sendo assim, a quantidade de calor transferida para o calorímetro, durante esse processo, é de:
(a) 500 cal.
(b) 1000 cal.
(c) 1500 cal.
(d) 750 cal .
(a) 500 cal.
(b) 1000 cal.
(c) 1500 cal.
(d) 750 cal .
Passo 1
O enunciado trata de um problema de calorimetria: temos um calorímetro com
g de gelo a
(calor latente de fusão
cal/g) e adiciona-se
g de água a
(calor específico
cal/g
C). O sistema atinge o equilíbrio térmico a
e todo gelo funde. Para resolver, usaremos o princípio de conservação de energia:
Passo 2
Calculamos o calor cedido pela água quente ao resfriar de
para
:
Passo 3
Calculamos o calor necessário para fundir todo o gelo (
g) a
:
Passo 4
Depois de fundir, a água formada a
é aquecida até
. O calor envolvido é
Passo 5
Fazendo o balanço de energia:
onde
é o calor absorvido pelo calorímetro. Logo,
Resposta
500 cal.