Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 50
17.50. Um recipiente aberto contém 0,550 kg de gelo a -15 °C. A massa do recipiente pode ser desprezada. Fornecemos calor ao recipiente a uma taxa de 800 J/min durante 500 min. A) Depois de quantos minutos o gelo começa a derreter? B) Depois de quantos minutos, a partir do momento em que o aquecimento começou, a temperatura começará a se tornar maior do que 0 °C? c) Faça um gráfico mostrando a temperatura em função do tempo decorrido.
Passo 1
Basicamente a gente quer saber depois de quanto tempo a gente consegue fazer o gelo chegar a , já que o gelo só começa a derreter nessa temperatura, numa taxa de fornecimento de calor . Bom a gente pode fazer o seguinte
E isso nos dá
Agora é só substituir os valores e teremos o valor do tempo em minutos
Fazendo essa continha vamos ter
Essa é a resposta do item (a)
Passo 2
Agora no item (b) vamos fazer uma coisa parecida, mas agora é o tempo em que o gelo derrete, somado com o tempo que a gente tinha calculado antes
Substituindo os valores
E isso vai dar
Passo 3
Para fazer esse gráfico é importante notar que temos uma reta ascendente enquanto o gelo está aumentando a temperatura, mas não derretendo, uma reta de coeficiente angular igual a zero enquanto o gelo está derretendo, e depois voltamos a ter uma reta ascendente.
