Qual é a quantidade de água que permanece na fase líquida quando extraímos 12 kcal de 260 g de água, cuja temperatura inicial é de
?
Passo 1
Então, a gente tem um problema onde vamos tirar 12 kcal de 260 gramas de água que estão a 0°C. A matéria que estamos lidando aqui é calor e mudanças de fase da água, tipo de líquido para sólido. Para resolver isso, vamos precisar entender do que se trata o calor latente de fusão e como ele funciona.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as calorias que vamos tirar de quilocalorias para calorias mesmo, porque a unidade do calor latente geralmente é em calorias. Sabemos que 1 kcal = 1000 cal, então:
Passo 3
Agora, precisamos saber quanto calor é necessário para congelar toda essa água. Para isso, usamos o calor latente de fusão da água, que é de aproximadamente 80 cal/g. Então, para os 260 gramas:
Como estamos tirando apenas 12.000 cal, não dá para congelar toda a água.
Passo 4
Vamos descobrir quanto da água vai congelar com os 12.000 cal que estamos retirando. Dividimos o calor retirado pelo calor latente de fusão:
Passo 5
Por fim, para saber quanto de água permanece líquida, subtraímos a massa que congelou da massa total:
Resposta
110 gramas de água permanecem na fase líquida.