(1,0) 1 -
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; eCalor latente da água = 80 cal/g.
Vamos verificar se toda a água quente consegue derreter o gelo e ainda elevar sua temperatura.
[ Q_{\text{fusão}} = m_g L_f = 50 \times 80 = 4000,\text{cal} ]
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) ]
[ 250(25 - T_f) = 4000 + 50T_f ]
[ 6250 - 250T_f = 4000 + 50T_f ]
[ 2250 = 300T_f ]
[ T_f = 7,5^\circ C ]
Resposta correta: d) 7.5
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