2-(a) Quanto calor é preciso para fazer uma amostra de gelo de massa
passar para o estado líquido a
? (b) Suponha que apliquemos no bloco de gelo da questão anterior apenas 210 kJ de calor. Qual será, então, o estado final e a temperatura da água?
Dados: Cgelo
K; Cágua
; Lf=333,5 kJ/kg
(a)
; (b)
- fusão.
Dados: Cgelo
(a)
Passo 1
O enunciado pede:
– (a) Calcular o calor necessário para levar uma amostra de gelo de massa a
até água líquida a
.
– (b) Se aplicarmos apenas , determinar o estado final e a temperatura.
Conteúdo: calorimetria com calor sensível ( ) e calor latente de fusão (
).
– (a) Calcular o calor necessário para levar uma amostra de gelo de massa
– (b) Se aplicarmos apenas
Conteúdo: calorimetria com calor sensível (
Passo 2
Calcular o calor para aquecer o gelo de
a
:
Passo 3
Calcular o calor de fusão completa do gelo a
:
Passo 4
Calcular o calor para aquecer a água de
a
:
Passo 5
Somar os três termos para obter o calor total:
Passo 6
Para (b), aplicamos somente
. Primeiro aquecemos o gelo a
, gastando
.
Restam
Restam
para fusão.
Passo 7
Como
, não ocorre fusão completa. Todo o calor extra fica mantendo a fusão parcial à temperatura de mudança de fase.
Passo 8
Logo, com
teremos uma mistura de gelo e água à
Resposta
(a)
(b) mistura de gelo e água a
(b) mistura de gelo e água a