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Realizando os cálculos, podemos afirmar que a massa do bloco de gelo deve ser de, aproximadamente, 9,5 gramas.

Calorimetria

É ramo da física que estuda as trocas de energia térmica entre dois ou mais corpos.

• Denomina-se calor sensível o calor que, cedido ou recebido por um corpo, provoca alteração em sua temperatura.

A fórmula para se calcular a quantidade de calor sensível trocada um corpo é dada por:

[tex]\boxed{\large\displaystyle\text{$\mathsf{Q=m~.~c~.~\Delta T}$}}[/tex]

Em que:

[tex]\displaystyle\text{$\mathsf{Q=quantidade~de~calor~(J)}$}\\\displaystyle\text{$\mathsf{m=massa~do~corpo~(g)}$}\\\displaystyle\text{$\mathsf{c=calor~especifico~(cal/g^\circ C)}$}\\\displaystyle\text{$\mathsf{\Delta T=variacao~de~temperatura~(^\circ C)}$}[/tex]

• Calor latente, por sua vez, é o calor que provoca mudança de estado físico.

Para calcularmos a quantidade de calor latente recebida ou cedida por um corpo, aplicamos a seguinte fórmula:

[tex]\boxed{\large\displaystyle\text{$\mathsf{Q=m~.~L}$}}[/tex]

Em que:

[tex]\displaystyle\text{$\mathsf{Q=quantidade~de~calor~(cal)}$}\\\displaystyle\text{$\mathsf{m=massa~do~corpo~(g}$})\\\displaystyle\text{$\mathsf{L=calor~latente~(cal/g)}$}[/tex]

Resolução do exercício

Lembre-se que:

• Em um sistema conservativo, a soma das quantidades de calor trocadas entre um ou mais corpos deve ser sempre nula.
• A temperatura de fusão do gelo é igual a 0ºC.

Perceba que o gelo está na eminência de derreter, precisando somente do calor necessário para que isso ocorra.

Devemos considerar o calor latente recebido por ele durante a alteração do estado físico.

Em relação as substâncias, temos os seguintes dados:

[tex]\large\displaystyle\text{$\mathsf{Gelo\left\{\begin{matrix}\large\displaystyle\text{$\mathsf{m=?}$}\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{L=80cal/g }$}\end{matrix}\right.}$}\\\\\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{Agua\left\{\begin{matrix}\large\displaystyle\text{$\mathsf{m=?~(a~mesma~do~gelo)}$}\\ \large\displaystyle\text{$\mathsf{c=1~cal/g^\circ C}$}\\ \large\displaystyle\text{$\mathsf{\Delta T=2-0=2^\circ C}$}\end{matrix}\right.}$}[/tex]

[tex]\large\displaystyle\text{$\mathsf{Vidro\left\{\begin{matrix}\large\displaystyle\text{$\mathsf{m=50g}$}\\ \large\displaystyle\text{$\mathsf{c=0,2~cal/g^\circ C}$}\\ \large\displaystyle\text{$\mathsf{\Delta T=2-80=-78^\circ C}$}\end{matrix}\right.\\ \\ }$}[/tex]

Com isso, podemos montar a equação e determinar a massa do gelo:

[tex]\large\displaystyle\text{$\mathsf{\underbrace{m~.~L}_{\sf fusao~do~gelo}+\underbrace{m~.~c~.~\Delta T}_{\sf agua}+\underbrace{m~.~c~.~\Delta T}_{\sf vidro}=0}$}\\\\\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{m~.~80+m~.~1~.~2+50~.~0,2~.~(-78)=0}$}\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{80m+2m-780=0}$}\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{82m=780}$}\\\\\large\displaystyle\text{$\mathsf{m=\dfrac{780}{82}}$}\\\\\\\boxed{\large\displaystyle\text{$\mathsf{m\approx 9,5g}$}}[/tex]

A massa do bloco de gelo deverá ser de, aproximadamente, 9,5 gramas.

⭐ Espero ter ajudado! ⭐

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