Em uma garrafa térmica com
de água à 80 C , quanto de gelo devemos adicionar para que a temperatura final seja 40 C ?
Passo 1
O enunciado pede a massa de gelo que, ao ser adicionada a
de água a
, leva o sistema a
. O conteúdo é calorimetria: teremos calor sensível da água quente, calor latente de fusão do gelo e calor sensível do melt-water. Adotamos:
,
,
,
e supomos gelo inicial a .
e supomos gelo inicial a
Passo 2
Calor perdido pela água quente ao esfriar de
para
:
Passo 3
Calor ganho pelo gelo de massa
:
- Fusão a
:
- Aquecimento do melt-water de
a :
Total absorvido pelo gelo:
Passo 4
Equilíbrio térmico:
Resposta
A massa de gelo necessária é aproximadamente
(ou cerca de
).