1) o dono de um bar orgulha-se de servir bebida, resfriando à a uma temperatura de 35°c até 5°c, através de um recipiente de isopor que pode conter 10kg de gelo. serve 4 copas de 200cm³ por minuto. de quanto em quanto tempo deverá ser substituída, no recipiente, a água resultante da fusão de todo o gelo? temp do gelo no recipiente = -10°c da água resultante = 0°c Cgelo = 0,5 cal/g°c Ch20 = Cbebida = 1 cal/g°c Lfusao = 80 cal/g°c Dbebida= 1g/cm? me ajudem a resolver isso, quero apenas cálculos.
O recipiente de gelo precisa ser substituído a cada 35,42 minutos.
Princípios de calorimetria
Para resolver esse problema de calorimetria, vamos considerar os seguintes dados:
Massa de gelo: 10.000 g (10 kg)
Temperatura inicial do gelo no recipiente: -10 °C
Temperatura de fusão do gelo: 0 °C
Capacidade térmica do gelo (Cgelo): 0,5 cal/g°C
Capacidade térmica da água (Ch20 = Cbebida): 1 cal/g°C
Calor de fusão do gelo (Lfusao): 80 cal/g
Volume de bebida servida por minuto: 800 cm³ (800 g)
Variação de temperatura da bebida: 35 °C - 5 °C = 30 °C
Agora, vamos calcular a quantidade de calor envolvida na troca de água por gelo:
Calor necessário para derreter todo o gelo: 10.000 g * 10 °C * 0,5 cal/g°C = 50.000 cal
Calor necessário para aquecer a água de 0 °C até 35 °C: 10.000 g * 80 cal/g = 800.000 cal
Calor dissipado pela bebida: 800 g * 1 cal/g°C * 30 °C = 24.000 cal/min
Agora, dividindo a quantidade total de calor necessário (850.000 cal) pela quantidade de calor dissipado por minuto (24.000 cal/min), obtemos o tempo necessário para a troca de água por gelo:
850.000 cal / 24.000 cal/min ≈ 35,42 minutos
Portanto, o recipiente de gelo precisa ser substituído a cada 35,42 minutos para manter a bebida resfriadade 35 °C para 5 °C.
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O recipiente de gelo precisa ser substituído a cada 35,42 minutos.
Princípios de calorimetria
Para resolver esse problema de calorimetria, vamos considerar os seguintes dados:
Agora, vamos calcular a quantidade de calor envolvida na troca de água por gelo:
10.000 g * 10 °C * 0,5 cal/g°C = 50.000 cal
10.000 g * 80 cal/g = 800.000 cal
800 g * 1 cal/g°C * 30 °C = 24.000 cal/min
Agora, dividindo a quantidade total de calor necessário (850.000 cal) pela quantidade de calor dissipado por minuto (24.000 cal/min), obtemos o tempo necessário para a troca de água por gelo:
850.000 cal / 24.000 cal/min ≈ 35,42 minutos
Portanto, o recipiente de gelo precisa ser substituído a cada 35,42 minutos para manter a bebida resfriada de 35 °C para 5 °C.
Você pode saber mais sobre calorimetria aqui:
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