20-temp_teor_cinetica_mec_estat_prim_lei_termodin

Para fundir todo o gelo absorvido um calor qf q f l f

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Unformatted text preview: de algumas quantidades de energia que são essenciais à solução do problema. Nas expressões abaixo, os índices c, g e a referem-se ao chá, à água e ao gelo, respectivamente, e Lf é o calor latente de fusão do gelo. Calor necessário para resfriar o chá de 90oC até 0oC, Q90: ⎡ ⎤ Q90 = mc cc ΔT90 = ( 500 g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎣( 90o C ) − ( 0, 0o C ) ⎦ = 45.000 cal Calor necessário para resfriar o chá de 70oC até 0oC, Q70: ⎡ ⎤ Q70 = mc cc ΔT70 = ( 500 g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎣( 70o C ) − ( 0, 0o C )⎦ = 35.000 cal Calor necessário para fundir o gelo, Qf: Q f = L f mg = ( 79,55 cal/g )( 500 g ) = 39.775 cal (a) T0 = 90oC: Como Q90 > Qf, todo o gelo irá fundir e a água resultante será aquecida à temperatura T. Logo, pode-se afirmar que o calor cedido pelo chá Qc somado ao calor recebido pelo gelo Qg para derreter e aquecer deve ser nulo. Qc + Qg ,fus + Qa ,aq = 0 mc cc ΔTc + L f mg + ma ca ΔTa = 0 ________________________________________________________________________________________________________ a Cap. 20 – Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4 Ed. - LTC - 1996. 19 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES ( 500 g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎡T − ( 90o C )⎤ + ( 79,55 cal/g )( 500 g ) + ⎣ ⎦ + ( 500 g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎡T − ( 0, 0o C ) ⎤ = 0 ⎣ ⎦ ( 500 cal/ C ) T − ( 45.000 cal ) + ( 39.775 cal ) + ( 500 cal/ C ) T = 0 (1.000 cal/ C ) T = ( 5.225 cal ) o o o T ≈ 5, 2o C (a) T0 = 70oC: Como Q70 < Qf, parte do gelo irá fundir, sendo que a temperatura final do sistema será 0,0oC. Logo, pode-se afirmar que o calor cedido pelo chá Qc somado ao calor recebido pelo gelo Qg para derreter deve ser nulo. Qc + Qg ,fus = 0 mc cc ΔTc + L f mg = 0 ⎡ ⎤ ( 500 g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎣( 0, 0o C ) − ( 70o C )⎦ + ( 79,55 cal/g ) mg = 0 ( 79,55 cal/g ) mg = ( 35.000 cal ) mg = 439,97 g ' Esta é a massa de gelo que derreteu. A massa de gelo que sobrou, mg , vale: ' mg = mg 0 − mg = ( 500 g ) − ( 439,97 g ) = 60, 03 g ' mg ≈ 60 g...
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This document was uploaded on 02/03/2014.

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