Quantos cubos de gelo de , cuja temperatura inicial é de , precisam ser colocados em de chá quente, cuja temperatura inicial é de , para que a mistura final tenha a temperatura de ? Suponha que todo o gelo estará derretido ao fim do processo e que o calor específico do chá seja igual ao da água.

Dados:

Calor específico da água:

Calor específico do gelo:

Calor Latente de fusão do gelo:

Densidade da água:

Vamos separar o sistema em duas partes e calcular o calor transferido por cada parte( perdido ou recebido).

Calor perdido (chá):

• Volume e massa de chá:

Obs: Perceba que usamos a densidade da água. Na verdade, consideraremos o chá como sendo água, conforme o enunciado.

• Calor específico do chá= Calor específico da água: .
• Temperatura inicial: .
• Temperatura final: .

Vamos utilizar esses dados para calcular o calor perdido pelo chá usando a fórmula da quantidade de calor:

Considerando o Calor recebido pelos cubos de gelo, temos:

• Massa total dos cubos de gelo:
• Calor específico da água:
• Calor específico do gelo:
• Calor Latente de fusão do gelo:
• Temperatura inicial: .
• Temperatura de fusão:
• Temperatura final: .

Ok. Agora precisamos tomar cuidado. Os cubos de gelo inicialmente estão na fase sólida com uma temperatura de . Eles passarão por um aquecimento até atingirem o . Nessa primeira fase, precisamos lembrar de usar o calor específico do gelo!

Após isso, o gelo passará pela fusão. Nesse ponto a gente tem que usar a equação:

E nesse ponto vamos usar o calor latente de fusão do gelo.

E por fim, quando o gelo já for água, a massa será aquecida até atingir os . Nesse ponto a gente precisa usar o calor específico da água.

Assim:

Logo:

Logo:

Vamos para o último passo agora (:

Agora vem o pulo do gato: A conservação da energia! Pela lei da conservação, sabemos que o calor cedido mais o calor recebido deve ser igual a 0:

Logo:

(: