Questões de Termologia

Questão 10:
Dados: 100g de água inicialmente a 20°C. Quantas calorias a água precisa perder para terminar como gelo a 0°C.
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Q1: Quando colocada no freezer essa água vai resfriar até solidificar, ou seja, até 0°C, para tanto a água precisa “perder” Q1 = 100 x 1 x (20-0) 
Q = 2000Cal.
Q2: Uma vez a 0°C, a água vai solidificar (durante o processo de solidificação a temperatura não varia, ou seja, continua a 0°C), porém para solidificar CADA grama de água vai precisar “perder” 80 calorias
(lembre-se do calor latente (L) de solidificação), como são 100g de água
Q2= 100 x 80  Q2=8000 calorias.

R: A quantidade total de calor que a água deve perder para se se transformar em gelo a 0°C é igual a Q1+Q2 = 2000 + 8000 = 10000 calorias ou 10Kcalorias.
Questão 11:
Se somente parte do gelo foi derretido significa que ainda existe gelo e portanto a temperatura de equilíbrio será 0 ºC.
Agora aplique as equações da calorimetria, ou seja, Q = m.c.∆θ e Q = m.L.
Para derreter 100g de gelo você tem de suar a fórmula do calor latente = massa de gelo x calor de fusão do gelo  Q = mL. Já para resfriar a amostra metálica você deve usar a famosa fómula: Q = m.c.∆θ.
R: 100x80 + 400c(0 - 100) = 0 (no equilíbrio)  8000 - 40000c = 0  8000 =
40000c  8 = 40c  c = 8/40 = 0,2cal/gºC
Questão 14:
Dados:
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Massa da água = 200 g;
Massa de gelo = 150 g;
Temperatura inicial da água = 30 °C;
Calor específico água = 1 cal/g.°C;
Calor Latente do gelo = 80 cal/g

Nos problemas envolvendo gelo e água, precisamos sempre verificar se, no equilíbrio térmico, sobrou gelo ou não! Para isso, temos que comparar o calor latente necessário para fusão do gelo (Qg) com o calor sensível liberado pela água (Qa) até 0 °C.
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Qg= m.L = 150 (80)  Qg = 12.000 cal
Qa = m.c .∆θ = 200 (1) (0 – 30)  Qa = – 6.000 cal (perda de calor)
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R:Comparando as quantidades de calor (em módulo), verificamos que a quantidade de calor necessária para fundir o gelo