Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 18.4 - Ex. 31

Que massa de vapor a deve ser misturada a de gelo no ponto de fusão, em um recipiente isolado termicamente, para produzir água a .

Passo 1

Fala galerinha bonita, tudo belejóia?

Saca só, esse problema aqui é de misturas. A ideia aqui é que todo calor cedido de um lado, tem que ser absorvido do outro, assim a soma total de todos os calores envolvidos é zero. O mais fácil é separar todos os calores envolvidos, calcular separadamente e depois no final juntar tudo numa equação de uma variável apenas. Então vamos lá!

Passo 2

Para o vapor de água a chegar a água a a energia envolvida é:

- Calor de vaporização:

Esse calor vai ser cedido para o gelo, logo esse vapor vai perder calor, sendo assim:

- Calor sensível para passar essa massa de água de :

Passo 3

Para as de gelo a chegarem a água a a energia envolvida é:

- Calor de fusão:

- Calor sensível para passar essa massa de água de :

Passo 4

Calculados os calores separadamente, agora é só usar o fato de que todo calor cedido vai ser absorvido.

Logo:

Portanto, a massa será:

Resposta

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