fisica, urgente!! valendo 10 pontos?
4)Em um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ºC, que contém 200 g de água a 25 ºC, são colocados 100g de gelo a -10ºC. Calcule a temperatura final, em ºC, quando atingido o equilíbrio. Dados;
calor latente de fusão do gelo=80 cal/g
calor específico do gelo = 0,50 cal/gºC
5) Misturam-se 200g de água a 17ºc com certa quantidade de gelo a -10ºC. Para que o equilíbrio térmico se estabeleça a 0ºC, qual a massa mínima do gelo, em gramas? Dados:
calor específico do gelo-0,50 cal/gºC
calor específico da água - 1,0 cal/gºC
calor latente de fusão do gelo-80 cal/g
6)Numa garrafa térmica a 20 graus celsius, contendo água também a 20 graus celsius, é colocado um pedaço de gelo com 200 g a 0 graus celsius. Na situação final de equilíbrio térmico, verifica-se uma mistura de água e 100 g de gelo. Sendo 80 cal/g o calor latente de fusão do gelo e 1,0 cal/gºC o calor específico da água, o calor absorvido(da garrafa térmica e da água que nela se encontrava) pelo gelo e temperatura final são?
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Oi,
4)Quant de calor perdida pelo calorímetro + água para a temp baixar de 25ºC para 0ºC:
Q=40.(0-25)+200.1.(0-25)=-6000cal
Quant de calor para elevar a temp do gelo de -10ºC a 0ºC: 100.0,5(0-(-10))=500cal
Quant de calor necessária para fundir todo o gelo: 100.80=8000cal
Total de quant de calor para o gelo todo se liquefazer: 8000+500=8500cal
O calor fornecido pela água+calorímetro não é suficiente para fundir todo o gelo, para isso
ficam faltando 8500-6000=2500cal
Essas 2500cal fundiriam \frac{2500}{80}=31,25g de gelo.
No final do processo teríamos o sistema a 0º C e 31,25g de gelo flutuando.
5)Os dados que temos são:
Água: massa=200g calor especifico (liquida) = 1 cal/gºC --> A questão não fornece
Gelo: massa=? , calor especifico = 0,5 cal/gºC
Ao misturarmos a água a 17ºC com o gelo a -10ºC, a massa de gelo que não conhecemos irá passar de -10 ºC a 0 ºC.
Chamaremos Q1 o calor recebido pelo gelo no estado sólido, Q2 o calor recebido pelo gelo no estado sólido (o gelo não irá fundir toda, para que tenhamos água em equilibrio térmico com gelo)
Aplicamos então o principio da calorimetria:
Q1+Q2=0
m.0,5.[0-(-10)]+200.1.(0-17)=0
5m+-3400=0
5m=3400
m=680g
Esta é a massa minima de gelo para estabelecermos o equilibrio térmico a 0 ºC.
Para você entender melhor, após encontrarmos a massa de gelo mostrarei para você porque a questão fala em massa minima:
A máxima quantidade de calor que a água pode desprender para passar de 17 ºC a 0 ºC é:
Qagua(liquida)=200.1.(0-17)= -3400cal (O sinal negativo indica que o calor é doado a outro corpo)
A minima quantidade de calor que o gelo deve receber para passar de -10ºC a 0ºC é:
Q=680.0,5.(0-(-10))
Q= 3400 cal
6) Faltou as alternativas que eram:
a) 1,6 kcal e 20 °C.
b) 3,0 kcal e 10 °C.
c) 6,0 kcal e 10 °C.
d) 6,4 kcal e 0 °C.
e) 8,0 kcal e 0 °C.
A alternativa correta seria E
Para saber quanto de calor foi absorvido pelo gelo em sua fusão use a formula Q=mL (Que mel). Q = 100.80 … Q = 8000cal = 8kcal
Se o gelo permaneceu congelado quando entrou em equilibrio com a água quer dizer que a água não está a cima de 0 graus e nem abaixo. Portanto a unica alternativa que resta é a E.
Espero ter te ajudado!!
beijos.