Um estudante realiza um experimento com 200 g de água a 25°C. Ele adiciona 50 g de gelo a 0°C. Calcule a…

Questão

Um estudante realiza um experimento com 200 g de água a 25°C. Ele adiciona 50 g de gelo a 0°C. Calcule a temperatura final do sistema, considerando que não há troca de calor com o ambiente. Use a fórmula Q = m·c·?T, onde c = 4,18 J/(g·°C).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A temperatura final do sistema é 0°C. O gelo derrete, absorvendo calor da água, que se resfria até o ponto de fusão do gelo. O calor perdido pela água é igual ao calor ganho pelo gelo.

Explicação

O calor que a água perde ao esfriar até 0°C é igual ao calor que o gelo ganha para derreter. Como a temperatura do gelo permanece em 0°C durante o derretimento, a temperatura final do sistema não pode ser superior a 0°C. Assim, o equilíbrio térmico ocorre nesse ponto, onde a água atinge a temperatura de fusão do gelo.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em uma atividade de laboratório escolar, um recipiente termicamente isolado contém 200 g de água inicialmente a 80 °C…
• Em uma aula de Biologia, uma turma analisou a regulação da temperatura corporal e comparou esse fenômeno às trocas de…
• Em um experimento realizado em um recipiente termicamente isolado, são misturados 200 g de água inicialmente a 80 °C e…
• Em uma atividade de laboratório sobre mudanças de estado, um grupo coloca 200 g de água a 60 °C em um recipiente…
• (Dif.3) Coloca-se 200 g de gelo a -10 °C em 500 g de água a 30 °C. Use c_gelo=2100 J·kg?¹·K?¹, c_água=4200 J·kg?¹·K?¹ e…
• Durante uma atividade de campo, estudantes armazenaram 5,0 kg de água potável a 25 °C em um recipiente termicamente…

Todas as questões de Calor Sensível, Latente e Trocas de Calor