Vapor a
é acrescentado a gelo a
.
Encontre a quantidade de gelo derretido e a temperatura final quando a massa de vapor é
e a massa de gelo é
.
Encontre a quantidade de gelo derretido e a temperatura final quando a massa de vapor é
Passo 1
O enunciado pede para misturarmos vapor d’água a
com gelo a
e determinar (a) a massa de gelo que efetivamente derrete e (b) a temperatura final de equilíbrio térmico. Vamos usar os seguintes dados típicos:
Denotemos por
a massa de vapor e por
a massa de gelo.
Passo 2
Calor liberado quando todo o vapor condensa a
e depois o líquido resultante esfria até
:
Logo, o calor total liberado até
é
Passo 3
Calor necessário para fundir completamente o gelo
a
:
Passo 4
Comparando
com
vemos que
ou seja, há calor suficiente para derreter todo o gelo. Portanto a massa de gelo derretido é
Passo 5
O calor remanescente depois da fusão é
Esse calor aquece toda a água do sistema, cuja massa total é
de
até a temperatura final
. Assim,
Dai
Resposta
A massa de gelo derretido é
(todo o gelo) e a temperatura final de equilíbrio é aproximadamente
.