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A avaliação do calor latente de fusão de substâncias é uma tarefa experimentalmente complicada, devido às análises de perdas e trocas de calor com o ambiente. Uma abordagem mais simples envolve atividades de simulação, nas quais são feitas simplificações para facilitar a compreensão dos conceitos relacionados. Considere uma simulação em que há um calorímetro ideal contendo 350 ml de água (densidade de 1 g/ml) a uma temperatura de 80 °C. No calorímetro, são adicionados 50 g de gelo a 0 °C. Considerando que ocorrem trocas de calor apenas entre a água e o gelo, qual será a temperatura final do sistema? Considere o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e o calor específico da água como sendo 1 cal/g°C.
- A) 40 °C.
- B) 53 °C.
- C) 60 °C.
- D) 76 °C.
- E) 80 °C.
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Resposta:
A alternativa correta é letra C) 60 °C.
Pessoal, vamos por partes.
A água vai fornecer para o gelo um total de
Q = m c Delta T = 28.000 , cal
Desse valor, parte irá descongelar o gelo sem alteração de temperatura
Q = m L
Q = 4.000 , cal
Agora, a sobra de energia 28.000 - 4.000 = 24.000 será utilizada para o equilíbrio térmico.
Q = m c Delta T
24.000 = 400 times 1 times Delta T
T = 60 ^o C
Gabarito: LETRA C.
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