Um estudante realiza um experimento com 200 g de água a 25°C. Ele adiciona 50 g de gelo a 0°C. Calcule a…

Questão

Um estudante realiza um experimento com 200 g de água a 25°C. Ele adiciona 50 g de gelo a 0°C. Calcule a temperatura final do sistema, considerando que não há troca de calor com o ambiente. Use a fórmula Q = m·c·?T, onde c = 4,18 J/(g·°C).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A temperatura final do sistema é 0°C. O gelo derrete, absorvendo calor da água, que se resfria até o ponto de fusão do gelo. O calor perdido pela água é igual ao calor ganho pelo gelo.

Explicação

O calor que a água perde ao esfriar até 0°C é igual ao calor que o gelo ganha para derreter. Como a temperatura do gelo permanece em 0°C durante o derretimento, a temperatura final do sistema não pode ser superior a 0°C. Assim, o equilíbrio térmico ocorre nesse ponto, onde a água atinge a temperatura de fusão do gelo.

Raio-X da questão

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