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Questão FC278413

Na figura precedente é ilustrada a situação em que um bloco de 1 kg de gelo, a uma temperatura inicial de 0 ºC, é colocado em um recipiente para receber calor de uma chama. A potên

Termologia

CEBRASPE (CESPE) · 2019

 

Na figura precedente é ilustrada a situação em que um bloco de 1 kg de gelo, a uma temperatura inicial de 0 ºC, é colocado em um recipiente para receber calor de uma chama. A potência de transferência de calor da chama para o gelo é de 10 W. A chama é a única fonte de calor recebida pelo gelo.


Com relação a essas informações e considerando que o calor latente de fusão do gelo é 334×103 J/kg, julgue o item que se segue.


Se a chama permanecer acesa por mais de 10 horas, todo o gelo no recipiente derreterá.

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Gabarito

Certo

Comentário do professor

A afirmação é correta porque a chama fornece energia suficiente para fundir todo o gelo. A potência da chama é de 10 W, isto é, 10 J/s.

Em 10 horas temos \(\Delta t = 10\times3600 = 36000\) s, logo a energia total fornecida é \(Q_{\text{fornecida}} = P\Delta t = 10\times36000 = 360000\) J (3,60×10^5 J).

O calor necessário para fundir 1 kg de gelo à temperatura de 0 ºC é \(Q_{\text{fusão}} = mL = 1\times(334\times10^3) = 334000\) J (3,34×10^5 J).

Comparando, \(Q_{\text{fornecida}} > Q_{\text{fusão}}\), portanto há energia suficiente para a fusão completa. Como a chama é a única fonte de calor, se ela permanecer acesa por mais de 10 horas todo o gelo derreterá.

Observação: parte da energia excedente poderia elevar a temperatura da água já derretida, mas isso não impede a fusão completa.

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