em um calorimetro de capacidade termica desprezivel, ha 200g de gelo a -20°C.?
em um calorimetro de capacidade termica desprezivel, ha 200g de gelo a -20°C. introduz-se, no calorimetro, agua a 20°C. o calor latente de solidificacao da agua é -80 cal/g e os calores especificos do gelo e da agua (liquida) valem, respectivamente, 0,50 cal/g . °C e 1,0 cal/g . calcule o valor maximo da massa introduzida a fim de que, ao ser atingido o equilibrio termico, haja apenas gelo no calorimetro.
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Para haver apenas gelo, a temp deve ser pelo menos de 0 grau. Nesse caso, temos:
1) Gelo vai de -20 até 0 grau:
Q=m.c.Δt=200.0,5.(0-[-20])=100.20=2000cal
2) Água vai de 20 graus até 0:
Q=m.c.Δt=m.1.(0-20)= -20m
Soma dos Q=0:
2000-20m=0
20m=2000
m=100g
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Água(logo antes de ser gelo) para gelo - / Q=m.-80 (I)
Gelo(-20ºC) para 0ºC /Q=200 . 0,5 . (0-(-20)) (II)
Água(20ºC) para 0ºC / Q=m . 1 . (0-20) (III)
somando as 3 e igualando a Zero:
200 . 0,5 . (0-(-20)) + m . 1 . (0-20) + m.-80 = 0
2000 + (-20m) + (-80m) = 0
2000 = 100m
m = 20g