Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 300g de gelo a 0ºC. Nele são injetados 30g de vapor d’água a 100ºC. O calor de fusão do gelo é 80cal/g, o calor de condensação do vapor d’água é 540cal/g e o calor específico da água (líquida) é 1,0cal/gºC.

A alternativa correta é letra C) 270g.

Temos 3 etapas, teoricamente,

- Fusão do gelo

- Aquecimento da água do gelo

- Condensação do gás

m_{gelo, der} times L_{fus} = m times c times Delta T + m_{gas, condens} times L_{vcon}

m_{gelo, der} times 80 = 30 times 540 + 30 times 1 times (100 - 0)

m_{gelo, der} = 240 , g

Como sempre, FGV já coloca uma alternativa para induzir o aluno ao erro. A massa acima é proveniente do gelo derretido. Temos, entretanto, os 30g do gás que aqueceu o gelo.

"Como eu sei que foi todo o gás que liquefez?". Reparem que no equilíbrio você tem água e gelo (logo, o equilíbrio é 0 graus celcius (que utilizamos também acima). A 0 graus não temos gás de água algum.

m_{agua} = m_{gelo, der} + m_{vapor, cond} = 240 + 30 = 270 , g

Gabarito: LETRA C.