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Questão FC282857

Num calorímetro de capacidade térmica desprezível encontram-se 200 g de água a 20°C. Se um bloco de gelo de massa 100 g com temperatura de 0°C for colocado no interior desse calorí

Termologia

IDECAN · 2017

Num calorímetro de capacidade térmica desprezível encontram-se 200 g de água a 20°C. Se um bloco de gelo de massa 100 g com temperatura de 0°C for colocado no interior desse calorímetro, tem-se que até atingir o equilíbrio térmico a massa de

 

(Considere: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.)

  1. gelo diminui 40%.
  2. gelo diminui 50%.
  3. água aumenta 40%.
  4. água aumenta 50%.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Calcule a energia que a água perde ao resfriar de 20°C para 0°C: \(Q = m c \Delta T\). Com \(m=200\) g, \(c=1\) cal/g°C e \(\Delta T=20\) °C obtém-se \(Q = 200\times1\times20 = 4000\) cal.

Essa energia é usada para fundir parte do gelo à temperatura de 0°C. Usando o calor latente \(L=80\) cal/g, a massa de gelo fundida \(m'\) satisfaz \(Q = L m'\), ou seja \(m' = 4000/80 = 50\) g.

Portanto, do bloco inicial de 100 g, 50 g derretem e 50 g permanecem sólidos. A massa de gelo diminui de 100 g para 50 g — uma redução de 50%. O equilíbrio térmico ocorre a 0°C.

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