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Em um recipiente de alumínio de massa MR = 800 g, inicialmente à temperatura TR = 200 °C, foram colocados vários cubos de gelo a TG = 0 °C. Considerando que somente ocorreu transferência de calor entre o gelo e o recipiente, calcule a massa de gelo que se fundiu, sabendo que a temperatura final de equilíbrio foi TF = 0 °C. Dados: os calores específicos do alumínio e da água são cAl = 0,220 cal/g°C e cH2O = 1,00 cal/g°C, respectivamente; o calor latente de fusão do gelo é L = 80,0 cal/g.
Em um recipiente de alumínio de massa MR = 800 g,
inicialmente à temperatura TR = 200 °C, foram
colocados vários cubos de gelo a TG = 0 °C.
Considerando que somente ocorreu transferência de
calor entre o gelo e o recipiente, calcule a massa de
gelo que se fundiu, sabendo que a temperatura final de
equilíbrio foi TF = 0 °C. Dados: os calores específicos
do alumínio e da água são cAl = 0,220 cal/g°C e cH2O =
1,00 cal/g°C, respectivamente; o calor latente de fusão
do gelo é L = 80,0 cal/g.
inicialmente à temperatura TR = 200 °C, foram
colocados vários cubos de gelo a TG = 0 °C.
Considerando que somente ocorreu transferência de
calor entre o gelo e o recipiente, calcule a massa de
gelo que se fundiu, sabendo que a temperatura final de
equilíbrio foi TF = 0 °C. Dados: os calores específicos
do alumínio e da água são cAl = 0,220 cal/g°C e cH2O =
1,00 cal/g°C, respectivamente; o calor latente de fusão
do gelo é L = 80,0 cal/g.
- A)80,0 g
- B)160 g
- C)220 g
- D)380 g
- E)440 g
Resposta:
A alternativa correta é E)
Para resolver esse problema, precisamos calcular a quantidade de calor liberada pelo recipiente de alumínio e transferida para o gelo. Em seguida, podemos calcular a massa de gelo que se fundiu.
Primeiramente, vamos calcular a variação de temperatura do recipiente de alumínio:
ΔT = TR - TF = 200 °C - 0 °C = 200 °C
Agora, podemos calcular a quantidade de calor liberada pelo recipiente de alumínio:
Q = cAl * MR * ΔT
Substituindo os valores dados:
Q = 0,220 cal/g°C * 800 g * 200 °C = 35200 cal
Essa quantidade de calor é absorvida pelo gelo, fazendo com que ele se funda. Vamos calcular a massa de gelo que se fundiu:
Q = L * mG
Substituindo os valores dados:
35200 cal = 80,0 cal/g * mG
Dividindo ambos os lados da equação por 80,0 cal/g:
mG = 35200 cal / 80,0 cal/g = 440 g
Portanto, a resposta correta é E) 440 g.
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