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Questões comentadas COLÉGIO NAVAL de Matérias Diversas | 179450

#179450
Concurso
COLÉGIO NAVAL
Cargo
. Cargos Diversos
Banca
. Bancas Diversas
Matéria
Matérias Diversas
Tipo
Múltipla escolha
Comentários
1
fácil
(1,0)

Em um dia ensolarado, a beira do mar, um banhista introduz uma pedra de gelo de 50g, a 0ºC, em uma garrafa térmica, contendo 250g de água a 25ºC, e a fecha. Desconsidere as trocas de calor com a garrafa. Calcule a temperatura de equilíbrio do sistema, em ºC, inicialmente formado por água e gelo, no interior da garrafa, e assinale a opção correta.

Dados:
Calor específico da água= 1,0 cal/gºC; e
Calor latente da água = 80 cal/g.

Comentários da questão

  • - 16/11/2025 às 12:05

    Vamos verificar se toda a água quente consegue derreter o gelo e ainda elevar sua temperatura.

    Dados

    • Massa do gelo: ( m_g = 50,g )
    • Massa da água: ( m_a = 250,g )
    • Temperatura inicial da água: ( 25^\circ C )
    • ( c_{\text{água}} = 1,\text{cal/gºC} )
    • ( L_f = 80,\text{cal/g} )

    1. Calor necessário para derreter totalmente o gelo

    [ Q_{\text{fusão}} = m_g L_f = 50 \times 80 = 4000,\text{cal} ]

    2. Equação de troca de calor

    Após derreter, essa água proveniente do gelo (50 g) aquece de (0^\circ C) até a temperatura final (T_f):

    [ Q_{\text{ganho gelo}} = 4000 + 50T_f ]

    A água quente esfria de (25^\circ C) até (T_f):

    [ Q_{\text{perdido água}} = 250(25 - T_f) ]

    3. Igualando os calores (isolado)

    [ 250(25 - T_f) = 4000 + 50T_f ]

    [ 6250 - 250T_f = 4000 + 50T_f ]

    [ 2250 = 300T_f ]

    [ T_f = 7,5^\circ C ]

    ✔ Temperatura final de equilíbrio: 7,5 ºC

    Resposta correta: d) 7.5