1) o dono de um bar orgulha-se de servir bebida, resfriando à 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.
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.
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Resposta:
Para resfriar a bebida de 35°C a 5°C, é necessário retirar 30°C de calor por grama de bebida. Considerando que cada copa tem 200 cm³ e densidade de 1 g/cm³, temos 200 g de bebida por copa. Assim, a quantidade de calor retirada por minuto é:
Q = 4 x 200 g x 30°C/min = 24.000 cal/min
Para retirar esse calor, o bar utiliza o gelo contido no recipiente de isopor, que tem capacidade para 10 kg. Considerando que a fusão de 1 g de gelo libera 80 cal e que a temperatura do gelo no recipiente é de -10°C, temos:
- Fase sólida:
Q1 = 10.000 g x 0,5 cal/g°C x (0°C - (-10°C)) = 50.000 cal
- Fusão:
Q2 = 10.000 g x 80 cal/g = 800.000 cal
- Fase líquida:
Q3 = 10.000 g x 1 cal/g°C x (5°C - 0°C) = 50.000 cal
Assim, a quantidade total de calor disponível no gelo é:
Qt = Q1 + Q2 + Q3 = 900.000 cal
Dividindo essa quantidade pelo calor retirado por minuto, temos o tempo em minutos que o gelo leva para derreter completamente e a água resultante chegar a 0°C:
t = Qt / Q = 900.000 / 24.000 = 37,5 minutos
Portanto, a água resultante da fusão do gelo deve ser substituída no recipiente a cada 37,5 minutos.
Explicação: