Utilize as seguintes propriedades da água em diferentes fases (sob pressão ambiente) para resolver as questões a seguir (assumindo-as constantes nas faixas de temperatura usadas):
O mesmo aquecedor tem seu calor dirigido para a mesma massa de 5 kg de gelo a
, e é ligado durante 20 minutos. Não havendo perdas para o ambiente, determine qual a temperatura final dessa massa, assim como seu estado físico.
Passo 1
O enunciado diz que temos uma massa de
,kg de gelo a
C e que um aquecedor permanece ligado durante
minutos, entregando todo o calor a essa massa sem perdas. Conhecemos as entalpias de fusão e vaporização e os calores específicos de cada fase.
Passo 2
Para saber a temperatura final precisamos comparar o calor fornecido pelo aquecedor,
com o calor necessário para fundir o gelo e, se ainda sobra calor, elevar a temperatura da água líquida (e depois vaporizar, etc.). Porém, o enunciado não informa a potência
do aquecedor.
Passo 3
Sem o valor de
não podemos calcular
e, consequentemente, não há como determinar quantitativamente até que ponto o gelo será aquecido/fundido nem qual será sua temperatura final ou estado físico.
Resposta
Não é possível determinar a temperatura final nem o estado físico da massa de gelo porque não foi fornecida a potência do aquecedor.