Em um experimento de equilíbrio térmico, certa quantidade de água, em estado líquido com temperatura inicial maior que a temperatura de fusão da água, foi posta em contato com um cubo de gelo.
Com base nessas informações e na figura apresentada, que mostra a relação entre a temperatura da água líquida e a temperatura do gelo, é correto afirmar que
- A) a temperatura de equilíbrio é a temperatura de fusão, e parte do gelo, ao final do experimento, terá se transformado em água líquida.
- B) a temperatura de equilíbrio é a temperatura de fusão, e, ao final do experimento, parte da água líquida terá se transformado em gelo.
- C) a temperatura de equilíbrio é maior que a temperatura de fusão do gelo, e, ao final do experimento, toda a água resultante estará no estado líquido.
- D) a temperatura de equilíbrio é menor que a temperatura de fusão do gelo e, ao final do experimento, toda a água resultante estará no estado sólido.
- E) a temperatura de equilíbrio é a temperatura de fusão, e todo o gelo terá se transformado em água líquida.
Resposta:
A alternativa correta é letra A) a temperatura de equilíbrio é a temperatura de fusão, e parte do gelo, ao final do experimento, terá se transformado em água líquida.
Observe, no gráfico abaixo, que a temperatura do gelo, que inicialmente é negativa, está aumentando. No ponto B, esta temperatura chega a 0ºC iniciando a fusão. No mesmo momento, a água, que ainda esta sendo resfriada, começa ceder calor para a fusão do gelo (ponto A).
A troca de calor termina quando os corpos atingem a mesma temperatura (ponto C). Segundo o gráfico, esta temperatura será exatamente a temperatura de fusão.
Entre os pontos B e C o gelo está sofrendo fusão, logo, podemos afirmar que, ao final do experimento, parte do gelo terá se transformado em água líquida.
Resposta: Alternativa A
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