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Uma garrafa de cobre com 400g de massa, contendo (e em equilíbrio térmico com) uma certa quantidade de água a 20ºC, foi posta em contato com anidrido sulfuroso à temperatura de -10ºC. Num dado instante, verificou-se que foram vaporizados 640g de anidrido sulfuroso sem alteração de sua temperatura e que foi congelada metade da água inicialmente presente na garrafa. Sendo assim, pode-se afirmar que a massa de água inicialmente existente na garrafa era:
- A) 0,76kg
- B) 0,85kg
- C) 1,0kg
- D) 1, 5kg
- E) 3,0kg
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Resposta:
A alternativa correta é letra C) 1,0kg
Pessoal, o calor transferido da garrafa e da água é o calor absorvido pelo anidrido.
Logo, começando pelo anidrido,
Q_{anidrido} = m_L C_L = 640 times 95 =60.800 , cal
Agora, esse calor vai resfriar o cobre do recipiente e a água.
Q_{cobre} = m_c c_c delta T = 400 times 0,1 times (0 - 20) = -800 , cal
Q_{agua} = m times 1 times (0 - 20) = -20 m
Q_{solidif} = -m dfrac{m}{2} times 80 = - 40 m
O sinal negativo indica que estão cedendo calor para o meio pessoal. Logo,
+800 + 20 m + 40 m = 60.800
m = 1.000 , g = 1,0 , kg
Gabarito: LETRA C.
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