Utilizando-se um calorímetro para obter o calor de fusão do gelo, pode-se usar a equação:
Em que M cal e C cal são a massa e o calor específico do calorímetro, MH2 O e CH2 O são a massa e o calor específico da água, M >=lo é a massa de gelo, Ti e Tf são as temperaturas inicial e final. Calcule o calor de fusão do gelo.
Dados:
Q fusão =(M cal C cal +MH2 O CH2 O)(Ti-Tf)M >=lo -CH2 O Tf ã
Dados:
M cal =(115,40 pm 0,05) g ; MH2 O=(500,40 pm 0,09) g ; M >=lo =(125,30 pm 0,05) g ; CH2 O=1,000 calg^circ C ; Cc a l=0,215 calg^circ C
Ti=(31,2 pm 0,5) ^circ C ; Tf=(15,5 pm 0,5) ^circ C

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um calorímetro com certas massas e calores específicos, e precisamos calcular o calor de fusão do gelo usando a equação fornecida. Para isso, vamos precisar utilizar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre calorimetria e transferência de calor.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar todos os dados fornecidos:
  • Massa do calorímetro,
  • Calor específico do calorímetro,
  • Massa da água,
  • Calor específico da água,
  • Massa do gelo,
  • Temperatura inicial,
  • Temperatura final,

Passo 3

Agora, vamos substituir esses valores na equação fornecida:
Qfusão = (Mcal Ccal + MH2O CH2O ) (Ti - Tf )M>=lo - CH2O Tf ã

Passo 4

Vamos calcular o numerador primeiro:
Mcal Ccal + MH2O CH2O = (115,40 times 0,215) + (500,40 times 1,000)
Calculando cada termo:
115,40 times 0,215 = 24,781 , cal/°C
500,40 times 1,000 = 500,40 , cal/°C
Somando:
24,781 + 500,40 = 525,181 , cal/°C

Passo 5

Agora, multiplicamos pelo intervalo de temperatura 525,181 times (31,2 - 15,5) = 525,181 times 15,7 :
525,181 times 15,7 approx 8238,823 , cal
Calculando:

Passo 6

Dividimos o resultado pela massa do gelo:
8238,823125,30 approx 65,82 , cal/g

Passo 7

Agora, calculamos o segundo termo da equação:
CH2O times Tf = 1,000 times 15,5 = 15,5 , cal/g

Passo 8

Finalmente, subtraímos o segundo termo do primeiro:
Qfusão = 65,82 - 15,5 = 50,32 , cal/g ã

Resposta

O calor de fusão do gelo é aproximadamente .

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