Física · 10.º anocerca de 8 min
O gelo no sumo de laranja
Deitaste 250 g de sumo de laranja a 25 °C num copo e juntaste um cubo de gelo de 50 g a 0 °C. Considera que o sumo se comporta como água e que não há trocas de energia com o exterior.
Passo 1 de 4
Fundir o gelo
Que energia é necessária para fundir todo o cubo de gelo? Apresenta o resultado em kJ.
Passo 2 de 4
O sumo arrefece
Que energia cede o sumo se arrefecer de 25 °C até 0 °C? Apresenta o resultado em kJ.
Passo 3 de 4
Derrete todo?
Com estes dois valores, o que podes concluir?
Passo 4 de 4
A temperatura final
Qual é a temperatura final do sumo, depois de todo o gelo derreter?
Resultado
O balanço energético
O sumo cede energia ao arrefecer, e essa energia vai para duas coisas:
- fundir o gelo: 0,050 kg × 3,34 × 10⁵ J kg⁻¹ = 1,67 × 10⁴ J;
- aquecer a água que resulta do gelo de 0 °C até à temperatura final T.
Como não há trocas com o exterior, a energia cedida pelo sumo é igual à energia recebida pelo gelo:
0,250 × 4180 × (25 − T) = 1,67 × 10⁴ + 0,050 × 4180 × T
26 125 − 1045 T = 16 700 + 209 T, logo T = 9425 / 1254 ≈ 7,5 °C.
O erro mais comum é esquecer que a água do gelo derretido também tem de aquecer. Sem esse termo, obtém-se cerca de 9,0 °C.
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