Início » 2º ano do Ensino Médio » Física » Calorimetria » Um cubo de gelo de massa 100 g e temperatura inicial -10 ºC é colocado no interior de um micro-ondas. Após 5 minutos de funcionamento, restava apenas vapor d’ água. Considerando que toda a energia foi totalmente absorvida pela massa de gelo (desconsidere qualquer tipo de perd

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Um cubo de gelo de massa 100 g e temperatura inicial -10 ºC é colocado no interior de um micro-ondas. Após 5 minutos de funcionamento, restava apenas vapor d’ água. Considerando que toda a energia foi totalmente absorvida pela massa de gelo (desconsidere qualquer tipo de perd

A) e que o fornecimento de energia foi constante, determine a potência utilizada, em W.
São dados:
Pressão local = 1 atm
Calor específico do gelo = 0,5 cal.g^-1.0C^-1
Calor específico da água líquida = 1,0 cal.g^-1.°C^-1
Calor latente de fusão da água = 80 cal. g^-1
Calor de vaporização da água = 540 cal.g^-1
1 cal = 4,2 J

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Resposta:

A alternativa correta é letra C

Na situação descrita temos 4 processos calorimétricos:

I. aumento da temperatura do gelo de -10°C a 0ºC (Q_A);

II. fusão do gelo (Q_B);

III. aumento da temperatura da água de 0ºC a 100ºC (Q_C);

IV. vaporização da água (Q_D).

Sendo Q_A e Q_C calores sensíveis e Q_B e Q_D calores latentes, temos:

Q = Q_A + Q_B + Q_C + Q_D

Q = m.c.Δt_A + m.l_fusão + m.c.Δt_C + m.l_{vaporização}

Q = 100.0,5.(0-(-10)) + 100.80 + 100.1(100-0) + 100.540

Q = 0,5 + 8 + 10 + 54 = 72,5 cal = 304500 J

Sabendo que a potência é dada por P = ΔE/Δt, temos:

P = Q/Δt = 304500 J/5 min = 304500 J/300 s

P = 1015 W

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Um cubo de gelo de massa 100 g e temperatura inicial -10 ºC é colocado no interior de um micro-ondas. Após 5 minutos de funcionamento, restava apenas vapor d’ água. Considerando que toda a energia foi totalmente absorvida pela massa de gelo (desconsidere qualquer tipo de perd

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