Uma garrafa térmica isolada contém 300 ml de chá a uma temperatura de
. Para diminuir a temperatura do chá foi utilizado cubos de gelo de massa
à temperatura de
. Para que a temperatura do chá seja de
quantos cubos de gelo deverá ser utilizado?
Considere o chá como se fosse água pura e despreze as transferências de energia para o ambiente. Dados: calor específico do gelo
; densidade da água
calor latente de fusão água
.
Considere o chá como se fosse água pura e despreze as transferências de energia para o ambiente. Dados: calor específico do gelo
Passo 1
O enunciado pede para resfriar
de chá (que trataremos como água pura) de
até
usando cubos de gelo de
a
. Vamos usar conservação de energia térmica, calor específico e calor latente de fusão.
Passo 2
Calculamos a massa de chá e o calor que ele libera ao esfriar:
A variação de temperatura é
Com
, o calor perdido pelo chá é
Em módulo, o chá libera
.
Passo 3
Para um cubo de gelo de
partindo de
até se tornar água a
, temos três etapas:
- Aquecer o gelo de
a : - Fundir o gelo a
: - Aquecer a água resultante de
a :
Total por cubo:
Passo 4
Igualando o calor absorvido pelos
cubos ao calor liberado pelo chá:
Como não podemos usar fração de cubo, arredondamos para cima:
.
Resposta
Devem ser utilizados 12 cubos de gelo.