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:
; Cágua
Dados:
Passo 1
Beleza, vou recapitular: a gente tem um bloco de gelo de massa
e temperatura inicial
(assumindo o mesmo da questão anterior). Aplicamos
de calor. O conteúdo é calorimetria, usando calor sensível
e calor latente
Os dados são
$$c_{gelo} = 2{,}22,\mathrm{kJ/(kg,K)},\quad
c_{água} = 4{,}18,\mathrm{kJ/(kg,K)},\quad
L_f = 333{,}5,\mathrm{kJ/kg},. $$
Passo 2
Primeiro, quanto calor pra aquecer o gelo de –20 °C até 0 °C?
Passo 3
Sobra calor para derreter parte do gelo:
Passo 4
Calor pra fundir todo o gelo seria
Como
, só rola fusão parcial. A fração derretida é
Passo 5
Não sobra calor depois da fusão parcial, então não há aumento de temperatura: tudo fica a
Resposta
Estado final: mistura de gelo e água a
(cerca de 49,7 % do gelo derretido).