( 2,5 pontos): Um recipiente adiabático contém 1000 g de gelo a -10,0^circ C. A massa do recipiente pode ser desprezada. Fornecemos calor ao sistema a uma taxa de 250 cal / min durante 500 min .
c) (0,5) Qual é a temperatura final do sistema lambda

Passo 1

O enunciado pede para a gente descobrir a temperatura final de um sistema que começa com 1000 g de gelo a –10,0 °C e recebe calor a 250 cal/min durante 500 min, num recipiente adiabático (ou seja, sem troca de calor com o ambiente).
Conteúdo: calorimetria (capacidades térmicas e calor latente).
O que vamos precisar:
  • Calcular o calor total fornecido .
  • Usar , ã, á.
  • Passar por três etapas: aquecer gelo até 0 °C, derreter o gelo, aquecer a água resultante.

Passo 2

Calcular o calor total fornecido:
Q = dot Q times t = 250;calmintimes 500;min = 125,000;cal

Passo 3

Aquece o gelo de –10 °C até 0 °C:
Q1 = m,c>=lo,De

Passo 4

Derrete o gelo todo a 0 °C:
Q2 = m,Lfusão = 1000,gtimes 80,calg = 80,000;calã
Até aqui usamos
Q1 + Q2 = 5,000 + 80,000 = 85,000;cal
Energia remanescente:
Qrest = Q - (Q1 + Q2) = 125,000 - 85,000 = 40,000;cal

Passo 5

Todo o gelo virou água a 0 °C, agora aquecemos essa água:
Qrest = m,cágua,Deáá
Como começou em 0 °C, a temperatura final é
Tfinal = 0 + 40 = 40,°C

Resposta

A temperatura final do sistema é 40 °C.

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