Um grama de gelo, inicialmente a -40^{\circ} \mathrm{C}, é posto em uma fonte de calor. Neste experimento, observa-se a menor quantidade de calor absorvido Q(T), em calorias, para que a amostra atinja temperatura T, em { }^{\circ} \mathrm{C}. Sabe-se que a cada 1 cal, o gelo aumenta sua temperatura em 2^{\circ} \mathrm{C}. Quando atinge 0^{\circ} \mathrm{C}, são necessárias mais 80 cal para o derretimento total (que ocorre sob temperatura constante). Depois de liquefeita, a água necessita de 1 cal para aumentar sua temperatura em 1^{\circ} \mathrm{C}.
(a) Calcule Q(-40), Q(-38), Q(0), Q(1) e Q(2).
(b) Determine a expressão de Q(T), para T \in[-40,80].
Passo 1
O enunciado descreve 1 g de gelo inicialmente a -40^\circ\mathrm{C} que recebe calor até atingir temperatura T. Para resolver precisamos de calorimetria: calor sensível no gelo, calor latente de fusão e calor sensível na água.