Uma casa contém de concreto ( ). a) Qual calor liberado pelo concreto quando esfria de 25 para ? b) Quantos quilogramas de gelo esse calor derreteria a zero grau Celsius?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos uma casa com kg de concreto, e queremos saber duas coisas:
a) Quanto de calor o concreto libera quando esfria de 25°C para 20°C.
b) Quantos quilos de gelo esse calor derreteria a 0°C.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de calorimetria, que envolve quantidades de calor, capacidade calorífica e mudanças de temperatura. Vamos precisar das fórmulas básicas de calor ( ) e da energia necessária para derreter gelo.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o calor liberado pelo concreto quando ele esfria de 25°C para 20°C.
A fórmula que vamos usar é:
onde:
  • é o calor liberado,
  • é a massa do concreto,
  • é a capacidade calorífica do concreto,
  • é a variação de temperatura.

Passo 3

Vamos identificar cada valor na fórmula:
  • Massa ( ) = kg
  • Capacidade calorífica ( ) =
  • Variação de temperatura ( ) =

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula:

Passo 5

Então, o calor liberado pelo concreto ao esfriar de 25°C para 20°C é de .

Passo 6

Agora, vamos para a parte b: quantos quilos de gelo esse calor derreteria a 0°C.
Para isso, usamos a fórmula da energia necessária para a mudança de fase, que é:
onde:
  • é o calor disponível,
  • é a massa de gelo derretida,
  • é o calor latente de fusão do gelo.
O calor latente de fusão do gelo ( ) é aproximadamente .

Passo 7

Vamos reorganizar a fórmula para encontrar a massa ( ):
Substituindo os valores:

Resposta

a) O concreto libera de calor ao esfriar de 25°C para 20°C.
b) Esse calor derreteria aproximadamente de gelo a 0°C.

Exercícios relacionados

Exercício: Considere um capacitor de placas paralelas com área , distância entre placas e capacitância no vacuo . Se introduzirmos entre as placas do capacitor dois dielétricos com constantes dielétricas e , espessuras e e área , a nova capacitância passa a ser . Mostre que é igual à capacitância equivalente de dois capacitores em série com capacitâncias e .
Quantos joules devem ser fornecidos para 60 g de gelo a derreter e ainda aumentar a temperatura da água até ?
Um freio eletromagnético que utiliza as correntes de Foucault consiste de um disco de condutividade e espessura girando em torno de um eixo que passa pelo seu centro, com um campo magnético B aplicado perpendicularmente ao plano do disco sobre uma pequena área . Se a área está a uma distância do eixo, determinar uma expressão aproximada para o torque que tende a desacelerar o disco no instante em que sua velocidade angular é igual a .
A energia interna de um gás ideal
A) só depende da temperatura
B) só depende da pressão
C) só depende do volume
D) só depende da temperatura e da pressão
E) depende da temperatura, da pressão e do volume