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um pedaço de gelo a 0°c e colocado em 200g de agua a 30°c num recipiente de capacidade termica despresivel isolada termicamente. o equilibrio termico se estabelece em 20°c.o calor latente de fusao do gelo e 80cal/g e o especifico da agua e 1,0cal/g. a massa do pedaço de gelo, usado no experimento, e?

Sagot :

Analisando o processo, temos

 

Gelo: fusão a 0°c + aquecimento até o ponto de equilibrio térmico (20°c)

 

Quantidade calor necessário para o processo:

 

                Q(1) = m(1).Lf + m(1).c(g).(20°c - 0°c)

                              

                                  m(1) =massa gelo

                                       Lf = calor latente de fusão do gelo =  80cal/g

                                    c(a) = calor específico da agua líquida = 1,0cal/g°c

                                                OBSERAVAÇÃO: CORRIGIR UNIDADES CALOR ESPECÍFICO

 

                 Q(gelo) = m(1).Lf + m(1).c(1).(20°c - 0°c) = Q(1)

 

                                = m(1)[Ff + c(1).20]

 

                                = m(1)[80 + 1,0(20)]

 

                                = m(1)(80 +20)

 

                                = 100m(1)

 

O calor absorvido pelo gelo para mudar de estado e, ja em estado liquido, aquecer até a temperatura de equilibrio é perdido pela água líquida que esfria de 30°c para 20°c

 

                     

                  Q(agua) = m(2).c(2).(30°c - 20°c) = Q(2)

 

                                = 200.1.20

 

                                = 4000 cal

 

 

O calor cedido pela agua líquida é usado pelo gelo.

 

Para o sistema termicamente isolado,

 

                                Q(gelo) = Q(agua0

 

                                     Q(1)  = Q(2)

 

                                     4000 =  100m(1) 

 

                                          m(1) = 4000 / 100 = 40

 

Então,a massa do gelo usado é 40 g

 

IMPORTANTE: AS UNIDADES APRESENTADAS SÃO COMPATÍVEIS

 

                             REVISE UNIDADES !!!!

 

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