UFRGS - 2018 - Questão 12

Uma quantidade de calor Q = 56.100,0 J é fornecida a 100 g de gelo que se encontra inicialmente a -10 ^oC. Sendo o calor específico do gelo c_g = 2,1 J/(g^oC), o calor específico da água c_a = 4,2 J/(g ^oC) e o calor latente de fusão C_L = 330,0 J/g, a temperatura final da água em ^oC é, aproximadamente,
(A) 83,8.
(B) 60,0.
(C) 54,8.
(D) 50,0.
(E) 37,7.

Resolução:

Ao receber energia pelo processo calor o gelo passa pelas seguintes transformações.

Assim a energia no primeiro processo é causa o aumento de temperatura de dez graus Celsius negativos para o ponto de fusão zero graus Celsius.
Para saber a quantidade de energia do total é utilizado o calor sensível, como mostra a figura.

No segundo processo a energia age provocando mudança de fase, assim a quantidade de energia é dada pela equação do calor latente:

Assim nos dois primeiros processos são utilizados 35100 joules de energia, sobrando apenas 21000 joules para ser utilizado no terceiro processo.
No terceiro processo há aumento de temperatura, assim a energia envolvida é o processo do calor sensível.

A variação de temperatura causada é de 50 ºC, assim como o líquido parte da temperatura de zero graus Celsius, a temperatura que este chega é de 50 graus Celsius.

Resposta:

Item (D)
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