Início » 2º ano do Ensino Médio » Física » Calorimetria » Um recipiente de capacidade térmica 50 cal/ °C contém 200 g de água a 40 °C. Introduzem-se no recipiente 50 g de gelo a 0 °C. Admitindo que não há trocas de calor com o ambiente, a temperatura final de equilíbrio, em °C, é:

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Um recipiente de capacidade térmica 50 cal/ °C contém 200 g de água a 40 °C. Introduzem-se no recipiente 50 g de gelo a 0 °C. Admitindo que não há trocas de calor com o ambiente, a temperatura final de equilíbrio, em °C, é:

A) 24
B) 20
C) 15
D) 12
E) zero
Dados: calor específico da água = 1 cal/g °C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.

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Resposta:

A alternativa correta é letra A

As quantidades de calor trocadas entre a água e o gelo são descritas pela conservação da energia Qa + Qb + Qc = 0.

Qa = Calor para transformar gelo em água líquida

Qa = m_gelo . L_gelo = 50x80 = 4000 cal

Qb = Calor do recipiente

Qb = C.ΔT= 50(Tf-40)

Qc = Calor da água

Qc = m_água.c_água.ΔT = 200.1.ΔT = 200(Tf-40)

Daí Qa + Qb + Qc = 200(Tf-40) + 50(Tf-40) + 4000 = 0

200Tf-8000+50Tf-200 + 4000 = 0

250Tf = 6000

Tf= 24ºC

Alternativa A.

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Um recipiente de capacidade térmica 50 cal/ °C contém 200 g de água a 40 °C. Introduzem-se no recipiente 50 g de gelo a 0 °C. Admitindo que não há trocas de calor com o ambiente, a temperatura final de equilíbrio, em °C, é:

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