Exercícios Resolvidos de Transferência de Calor

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Enunciado

Uma garrafa térmica isolada contém de água a uma temperatura de . Inserimos um cubo de gelo de a para esfriar a água. Qual é a temperatura ﬁnal da mistura quando ela atinge o equilíbrio térmico? [ Dados: calor de fusão da água ; calor especíﬁco da água ; calor especíﬁco do gelo: .]

Passo 1

Como temos muito mais água que gelo, podemos presumir que o gelo vai se derreter. Então vamos calcular quanto de calor o gelo recebe para virar água a .

Primeiro ele vai virar gelo a e para isso ele precisa de

Agora ele vai virar água a

Passo 2

Agora vamos ver se o que assumimos estava certo, vamos ver quanto de energia a água cederia se chegasse até

Então o que assumimos estaca certo, a água tem energia suficiente para transformar o gelo em água a , e ainda sobra

Essa quantidade de calor que sobra a água vai usar para subir sua temperatura de até , lembrando que agora temos de água.

Resposta

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