Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 17.Exercícios - Ex. 41

Um pedaço de cobre sólido com 6,00 kg, a uma temperatura inicial T, é colocado junto a 2,00 kg de gelo inicialmente a - 20,0 ºC. O gelo está em um recipiente isolado, com massa desprezível, e nenhum calor é trocado com o ambiente. Depois que o equilibro térmico for atingido, há 1,20 kg de gelo e 0,80 kg de água líquida. Qual era a temperatura inicial do pedaço de cobre?

Passo 1

Vamos calcular a quantidade total de calor cedida pelo cobre pelas fórmulas de calor sensível e latente do gelo (lembrando que calor específico do gelo=0,5Cal/g.C, calor latente de fusão=80Cal/g):

*A temperatura final é de zero graus, pois essa é a única temperatura em que se pode haver gelo e água em equilíbrio.

Passo 2

Essa é a quantidade de calorias dada pelo cobre, vamos usar a fórmula de quantidade de calor sensível novamente para calcular a sua temperatura inicial, lembrando que essas calorias ficarão com valor negativo no caso do cobre, pois ele cederá a energia, ou seja, perderá ela.

Resposta

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