Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém uma ...

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Q1902476 Física
Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém uma pedra de gelo a 0 oC. Injetam-se no calorímetro 50 g de vapor d’água a 100 oC. Considere o calor latente de condensação do vapor d'água igual a 540 cal/g, o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e o calor específico da água (líquida) igual a 1 cal/goC. Para que, ao ser atingido o equilíbrio térmico, o calorímetro não contenha mais gelo, a massa inicial da pedra de gelo pode valer no máximo
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Q1+Q2+Q3+Q4=0

Q1 ---> Calor latente, o gelo recebe calor, logo Q1>0

Q2 ---> m1.c.(T-0), calor específico que contém uma pedra de massa m de gelo a 0 ºC

Q3 ---> m2.c.(T-100), calor específico de 50 g de vapor d’água a 100 ºC

Q4 ---> Calor latente, o vapor cede calor, logo Q2<0

m1.80+m1.(T-0)+50.(T-100)-50.540=0

Para que não contenha mais gelo, a temperatura de equilíbrio T=0 ºC

m1.80-50.100-50.540=0

m1.80-5000-32000=0

m1=400g

Qcedido + Qrecebido = 0

Q1 + Q2 + Q3 = 0

Q1 -> Condensação do Vapor: A condensação do vapor de água é o processo de mudança do estado gasoso para o estado líquido. 

Q2 -> Resfriamento da água

Q3 -> Fusão do gelo: A fusão do gelo é a transformação física da matéria do estado sólido para o estado líquido

m.L (fórmula do calor latente) + m.c.T (fórmula do calor sensível) +m.L

Calor latente: O calor é dito latente quando altera a temperatura e gera mudança do estado no estado de agregação das moléculas de uma substância.

Calor sensível: Ela nos dá a quantidade de calor necessário para variar uma massa (m) de uma substância (com calor específico 'c') a uma temperatura (Δθ). 

50.540 + 50.1.(T-100) + m.80

27000 + 5000 = 80m

80m = 32000

m = 32000/80

m = 400

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