Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à temperatura de 30 °C e uma pedra de gelo de 50 g, à temperatura de –10 °C. Após o equilíbrio térmico,
Note e adote:
- calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
- calor específico do gelo = 0,5 cal/(g∙°C);
- calor específico da água = 1,0 cal/(g∙°C).
66% dos alunos do Fisiquei acertaram esta questão.
Faça primeiro um teste para saber se o gelo irá ou não derreter completamente. Calcule o calor total (sensível + latente) necessário para derreter todo o gelo, em seguida calcule o calor que seria cedido no resfriamento da água até 0 °C. Se o calor cedido não for suficiente para derreter todo o gelo, então o equilíbrio ocorrerá à 0 °C com derretimento parcial do gelo. Se for exatamente igual, o equilíbrio ocorrerá à 0 °C com derretimento total do gelo. Se for mais que o suficiente, o equilíbrio será acima de 0 °C, tendo que considerar três etapas para o gelo: aquecimento (gelo), derretimento a 0°C e aquecimento novamente (água)!