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):
Uma garrafa aberta contem 2 kg de água a
. Calcule a energia que deve ser removida do sistema para converter essa massa de água em gelo a
.
Passo 1
O enunciado pede a energia que deve ser removida para converter
,\mathrm{kg}\ de água líquida a
em gelo a
. Vamos usar calor sensível e calor latente, com as seguintes etapas:
– Resfriar a água de até
(calor sensível, líquido).
– Congelar a (calor latente de fusão).
– Resfriar o gelo de até
(calor sensível, sólido).
– Resfriar a água de
– Congelar a
– Resfriar o gelo de
Passo 2
Resfriamento da água de
a
:
Passo 3
Congelamento da água a
:
Como é energia removida, tomamos
.
Passo 4
Resfriamento do gelo de
a
:
Passo 5
Somando todas as etapas:
Resposta
A energia que deve ser removida é aproximadamente
(ou
).