Uma pedra de enxofre, de massa igual a 200 g , encontra-se à temperatura de , responda:
a) Se fornecermos 650 cal de calor a essa pedra, qual será a massa de enxofre que se fundirá?
b) Então, qual será a temperatura final do enxofre sólido? E do líquido?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre calor e mudança de estado da matéria, que faz parte da termodinâmica. A gente vai precisar usar conceitos de calor específico e calor latente de fusão para descobrir quanto enxofre vai derreter quando fornecemos uma certa quantidade de calor, e depois determinar as temperaturas finais do sólido e do líquido.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os dados que temos:
  • Massa inicial do enxofre sólido:
  • Temperatura inicial:
  • Calor fornecido:

Passo 3

Precisamos saber o ponto de fusão do enxofre para ver se a temperatura inicial já está acima ou abaixo desse valor. O enxofre sólido geralmente derrete a aproximadamente . Como nossa pedra de enxofre já está nessa temperatura, qualquer calor fornecido vai começar a derreter o enxofre.

Passo 4

Vamos usar a fórmula do calor latente de fusão, que é:
ã
Onde:
  • é o calor fornecido,
  • ã é a massa que vai derreter,
  • é o calor latente de fusão do enxofre.

Passo 5

Precisamos do valor de para o enxofre. O calor latente de fusão do enxofre é cerca de .

Passo 6

Agora, vamos isolar ã na fórmula:
ã

Passo 7

Então, aproximadamente de enxofre vão derreter com os fornecidos.

Resposta

a) A massa de enxofre que se fundirá é de aproximadamente .

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