(Fuvest) Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25°C), são colocados 2 cubos de gelo a 0°C
10. (Fuvest) Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25°C), são colocados 2 cubos de gelo a 0°C. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de 1°C. Nas mesmas condições se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilíbrio, haveria no copo:
- apenas água acima de 0 °C
- apenas água a 0 °C
- gelo a 0 °C e água acima de 0 °C
- gelo e água a 0 °C
- apenas gelo a 0 °C
Resposta: D
Resolução:
Quando os cubos de gelo são colocados na água à temperatura ambiente, ocorre uma transferência de calor do ambiente para o gelo até que o equilíbrio térmico seja alcançado. Durante esse processo, parte da água é resfriada e parte do gelo é derretida.
No caso de 2 cubos de gelo, a quantidade de calor transferida é suficiente para elevar a temperatura da água para aproximadamente 1°C, enquanto os cubos de gelo derretem e permanecem a 0°C.
Se 4 cubos de gelo iguais forem colocados, mais gelo estará disponível para absorver calor do sistema. Portanto, uma maior quantidade de calor será necessária para elevar a temperatura da água e também para derreter o gelo adicional.
Ao atingir o equilíbrio, é esperado que haja gelo a 0°C e água a 0°C no copo. Isso ocorre porque a água permanecerá na temperatura de fusão até que todo o gelo tenha derretido.