Uma pedra de gelo a 0°C de massa desconhecida foi colocada em um recipiente contendo 100 g de água a 24°C. Considerando que não houve troca de calor com o meio externo e que ao atingir o equilíbrio térmico ainda restaram 40 g de gelo, então a massa de gelo colocada inicialmente no recipiente era de:
(
Considere: calor específico da água = 1,0 cal/g°C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.)
- A) 60 g.
- B) 70 g.
- C) 80 g.
- D) 90 g.
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 70 g.
Calor cedido pela água
Temos 1 caloria para cada grama-grau Celsius.
No total, foram 100 gramas variando 24 ºC. Isso dá:
100 times 24 = 2.400 mbox g ^ circ mbox C
Como o calor específico é de 1 caloria para cada g ºC, concluímos que a água cede para o gelo 2.400 calorias.
Massa de gelo derretida
Cada 80 calorias conseguem derreter 1 grama de gelo.
Como dispomos de 2.400 calorias, ficamos com:
80 calorias .... 1 grama de gelo
2.400 calorias .... x gramas de gelo
80x = 2.400
x=30
Foram derretidos 30 gramas de gelo.
Massa inicial de gelo
Já vimos que 30 gramas de gelo foram derretidas. Somando com os 40 gramas que sobraram, concluímos que a pedra tinha inicialmente 30+40=70 gramas.
Resposta: B
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