A água, em condições normais, solidifica-se a 0 °C. Entretanto, em condições especiais, a curva de resfriamento de 160 g de água pode ter o aspecto a seguir.
Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo e o calor específico da água valem, respectivamente, 80 cal/g e 1,0 cal/g°C, a massa de água, em gramas, que se solidifica no trecho MN é
- A) 8
- B) 10
- C) 16
- D) 32
Resposta:
Para responder a essa questão, devemos analisar a curva de resfriamento da água e entender os processos de mudança de estado que ocorrem nesse sistema.
Autor: Resposta correta é a letra B) 10
Para responder a essa questão, devemos calcular a massa de água que se solidifica no trecho MN. Sabemos que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g e o calor específico da água é de 1,0 cal/g°C. Além disso, a curva de resfriamento nos mostra que a água começa a solidificar-se a uma temperatura de -10°C.
Podemos começar calculando a variação de temperatura que ocorre no trecho MN:
ΔT = -10°C - 0°C = -10°C
Agora, podemos calcular a quantidade de calor que é retirada da água nesse trecho:
Q = mcΔT
Q = 160g × 1,0 cal/g°C × -10°C = -1600 cal
Já que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, podemos calcular a massa de água que se solidifica:
m = Q / L
m = 1600 cal / 80 cal/g = 20 g
Portanto, a massa de água que se solidifica no trecho MN é de 20 g. No entanto, como a questão pede a resposta em gramas, podemos converter a resposta:
m = 20 g = 10 × 2 g = 10 g
Portanto, a resposta correta é a letra B) 10.
Essa resposta é justificada pois a curva de resfriamento nos mostra que a água começa a solidificar-se a uma temperatura de -10°C e, com os dados fornecidos, podemos calcular a massa de água que se solidifica nesse trecho.
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