Enunciado

Um lingote de prata de 4,00 kg é retirado de um forno com temperatura igual a 7 50,0 ºC e colocado sobre um grande bloco de gelo a 0,0 ºC. Supondo que todo o calor liberado pelo lingote seja usado para fundir o gelo, qual é a quantidade de gelo que deve ser fundida?

Passo 1

Grande bloco de gelo implica que resta gelo, então T 2 = 0   º C (temperatura final). calor vem

fora do lingote e no gelo. O fluxo líquido de calor é zero. O lingote tem uma mudança de temperatura e o gelo tem uma mudança de fase.

Passo 2

Q s i s t e m a = 0 ;

Calcule Q para cada componente do sistema:

Q l i n g o t e = m c Δ T = 4.00 234 0 - 750 = - 7.02 ∙ 10 5   J

Gelo

Q g e l o = m L f

Q s y s t e m a = 0   ; Q l i n g o t e + Q g e l o = 0

- 7.02 ∙ 10 5 + m 334 ∙ 10 3 = 0

m = 7.02 ∙ 10 5 334 ∙ 10 3 = 2.0   k g

O líquido produzido pela mudança de fase permanece a 0°C, pois está em contato com o gelo.

Resposta

Ver o desenvolvimento.

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