Um recipiente bem isolado, com capacidade térmica desprezível, contém 150 g de gelo a
. Sobra algum gelo, após o sistema ter atingido o equilíbrio? Dados:
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Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos fala sobre um recipiente bem isolado que tem 150 gramas de gelo a
. A pergunta é: depois que o sistema atingir o equilíbrio, ainda vai ter gelo sobrando? Para resolver isso, vamos usar conceitos de transferência de calor, especificamente o calor latente de fusão e a capacidade térmica. Vamos precisar das seguintes informações:
- Calor latente de fusão do gelo,
- Calor latente de condensação,
- Capacidade térmica específica,
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa cada termo:
- Calor latente de fusão (
): é a quantidade de calor necessária para transformar o gelo em água sem mudar a temperatura. Aqui, são 80 cal por grama. - Calor latente de condensação (
): é a quantidade de calor liberado quando o vapor de água se condensa em líquido. O valor negativo indica que o calor é liberado. - Capacidade térmica específica (
): é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de substância em 1°C.
Passo 3
Como o recipiente está bem isolado e tem capacidade térmica desprezível, não há troca de calor com o ambiente. Isso significa que todo o calor que é fornecido ou retirado permanece dentro do sistema.
Passo 4
Inicialmente, temos 150 g de gelo a
. Para que algum gelo derreta, precisaríamos fornecer calor ao sistema para que o gelo se transforme em água. Porém, como o sistema está isolado e não há fornecimento externo de calor, não há calor disponível para derreter o gelo.
Passo 5
Portanto, como não há calor entrando no sistema para derreter o gelo, a temperatura do sistema permanece constante em
, e toda a massa de gelo permanece igual. Não há transformação de gelo para água.
Resposta
Não, após o sistema atingir o equilíbrio, ainda restam 150 g de gelo.