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Física Ensino Médio

Uma massa de água, igual a 70 g, à 28 °C, perdeu 8190 calorias. Determine a temperatura final da água, no estado sólido. Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C

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Jose perguntou há 3 anos

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Professor Hugo J.
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Respondeu há 3 anos
Relembremos o processo: Queremos que a água passe do estado líquido para sólido (e verificar a temperatura final), portanto temos que calcular: Energia liberada para chegada a 0°C (Q1)+ energia liberada para transformar toda a água líquida em sólida(Q2) + energia liberada que diminui mais a temperatura (Q3). Em equação, temos: Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 Porem, não sabemos se a energia liberada fornecida pela questão (Qtotal) é suficiente para tais processos. Vamos verificar: Q1 = m.c.(Temperatura final - temperatura inicial) = 70g.1.(0-28) = -1960 (ok, lembrando que nosso Qtotal fornecido pela questão é -8160, temos essa energia) Q2 = m.L = 70g.(-80) (calor latente de solidificação) = -5600 (gastamos -1960, porém ainda nos restaram -6200, portanto ainda temos energia liberada suficiente para tal processo) Q3 = m.c.(Temperatura final - temperatura inicial) Nos sobrou -600cal para liberar, essa energia é convertida para uma diminuição na temperatura, portanto temos: -600cal = 70g.1.(Temperatura final - 0) Temperatura final = -600/70 = -9°C Fim do problema.

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Professor Pedro B.
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Respondeu há 3 anos

Ola José, boa tarde. Para esta questão usaremos a fórmula Q =m*c*DeltaT.

Calor perdido enquanto a água se resfria, será de:

Qtot=8190 calorias

m=70g

c específico água líquida=1cal/g°C

DeltaT=28-0=28

Calor perdido para que a agua chegue em zero graus.

Q=(70)*(1)*(28)=1960 calorias.

Qexcesso=8190-1960=6230 calorias.

L=80cal/g

Qlat=m*L

=70*(80)=5600 calorias perdidas no processo de solidificação da água , 6230-5600= 630 calorias serão utilizadas para abaixar a temperatura do gelo.

Calor específico gelo=0,5cal/g°C

630=70*(0,5)*(deltaT)

DeltaT=(630/35)= -18°C

Espero ter sido  esclarecedor. Obrigado e até mais. Professor Pedro.

 

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