(a) Os objetos A e B têm a mesma massa de 3,0 \mathrm{~kg}. Eles passam para a fase líquida (ocorre fusão) quando 3,0 \times 10^{4} J de calor são adicionados ao objeto A e quando 9,0 \times 10^{4} \mathrm{~J} são adicionados ao objeto B . Determine o calor latente de fusāo da substância da qual cada objeto é feito (b) Encontre o calor necessário para fundir o objeto A quando sua massa for igual a 6,0 \mathrm{~kg}.

Passo 1

O enunciado trata do calor latente de fusão, que é a energia necessária para mudar de fase sólida para líquida sem alterar a temperatura. Temos dois objetos A e B, cada um com massa 3,0\:\mathrm{kg}. Para fundir A foram necessários 3,0\times10^{4}\:\mathrm{J} e para fundir B foram necessários 9,0\times10^{4}\:\mathrm{J}. Usaremos a relação
Q = m\,L
onde Q é o calor fornecido, m a massa e L o calor latente de fusão.

Passo 2

Para o objeto A, aplicamos
L_{A} = \frac{Q_{A}}{m_{A}}
Substituindo Q_{A}=3,0\times10^{4}\:\mathrm{J} e m_{A}=3,0\:\mathrm{kg}:
L_{A} = \frac{3,0\times10^{4}}{3,0} = 1,0\times10^{4}\:\mathrm{J/kg}.

Passo 3

Para o objeto B, aplicamos de modo análogo:
L_{B} = \frac{Q_{B}}{m_{B}}
com Q_{B}=9,0\times10^{4}\:\mathrm{J} e m_{B}=3,0\:\mathrm{kg}:
L_{B} = \frac{9,0\times10^{4}}{3,0} = 3,0\times10^{4}\:\mathrm{J/kg}.

Passo 4

No item (b) queremos a energia para fundir A com massa 6,0\:\mathrm{kg}. Usamos L_{A}=1,0\times10^{4}\:\mathrm{J/kg} e
Q = m\,L_{A} = 6,0\times\bigl(1,0\times10^{4}\bigr) = 6,0\times10^{4}\:\mathrm{J}.

Resposta

(a) L_{A} = 1,0\times10^{4}\:\mathrm{J/kg}, L_{B} = 3,0\times10^{4}\:\mathrm{J/kg}.
(b) Q = 6,0\times10^{4}\:\mathrm{J}.

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