Um recipiente contém uma pedra de gelo, apoiada sobre uma placa inclinada. O conjunto está em equilibrio térmico a
. O recipiente desliza sobre a placa provocando o aquecimento desta até
e a fusão de 5 kg da pedra de gelo. Calcular:
a) o calor transferido para o gelo e para a placa;
b) a variação de entropia do bloco inicial de gelo e da placa;
c) a variação da entropia do universo, justificando o sinal positivo.
Considerar desprezivel a massa do recipiente que contém o gelo.
Dados:
calor latente de fusão do gelo
calor sensivel do material da placa
a) o calor transferido para o gelo e para a placa;
b) a variação de entropia do bloco inicial de gelo e da placa;
c) a variação da entropia do universo, justificando o sinal positivo.
Dados:
calor latente de fusão do gelo
calor sensivel do material da placa
Passo 1
O enunciado diz que temos um bloco de gelo inicialmente a
apoiado sobre uma placa também a
. A placa é aquecida por atrito até
e, durante esse aquecimento, fundem-se
do gelo. Os dados fornecidos são o calor latente de fusão do gelo
e o calor específico da placa
. Pede-se:
a) os calores trocados com o gelo e com a placa;
b) as variações de entropia do gelo inicial e da placa;
c) a variação de entropia do universo.
a) os calores trocados com o gelo e com a placa;
b) as variações de entropia do gelo inicial e da placa;
c) a variação de entropia do universo.
Passo 2
Para calcular o calor absorvido pela placa usamos
e para calcular o calor absorvido pelo gelo (na fusão) usamos
Ambas as expressões dependem da massa da placa
, que não foi fornecida no enunciado. Sem essa massa não podemos obter valores numéricos nem das trocas de calor nem das variações de entropia, pois
também exige
.
Resposta
Não é possível resolver o exercício com os dados fornecidos, pois falta a massa da placa, necessária para calcular tanto o calor trocado quanto as variações de entropia.