Resposta:

Oi,

Uma temperatura final de 1,27°C nos diz que todo o gêlo for convertido em água, portanto a resposta a)

Para responder a pergunta, consideramos que o processo envolve 3 etapas, e são:

1a etapa: Aquecer o gêlo desde - 30°C e até gêlo a 0°C

2a etapa: Converter of gêlo a 0°C em água a 0°C

3a etapa: A água a 30°C fornece o calor necessário para derreter o gêlo e sua temperatura inicial é de 30°C, que vai diminuindo até atingir a temperatura de equilíbrio térmico da solução. Teremos que determinar esta temperatura.

Explicação:

gêlo : m = 1000 g, Ti  =-30 °C, Tf = 0°C

calor específico = 0,5 Cal/g°C

Calor latente de fusão = 80 Cal/g

água : m = 3000 g.

calor específico = 1,0 Cal/g°C

Ti = 30°C, Tf = ?

Q = Q1 + Q2 - Q3

O sinal negativo indica que Q3 está cedendo energia.

1a etapa:

Q1 = m · c · ΔT

Q1 = 1000 g ·  0,5 Cal/g°C · (0°C - (-30°C))

Q1 = 15000 J

2a etapa:

Q2 = m · Δf

Q2 = 1000 g · 80 Cal/g

Q2 = ·80000 Cal

3a etapa:

- Q3 = m · c · (Tf - Ti)

- Q3 = 3000 g · 1,0 Cal/g°C · (Tf - 30°C)

- Q3 = 3000 · Tf + 90000

15000 J + 80000 J =  (3000 · Tf + 90000)

95000 J - 90000 J = 3000 Tf

5000 J / 3000 = Tf

Tf = 1,7 °C