Que massa de vapor a 100ºC precisa ser misturada com 150g de gelo a seu ponto de fusão, em uma garrafa térmica, para produzir água líquida a 50ºC? Considerar: Calor específico da água igual a 4.186 J/kg.ºC; Calor latente do vapor -2.256.000J/kg e Calor latente do gelo igual 333.000 J/kg.

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Agora, vamos retirar os dados pelo problema.

Dados (explícitos):

m(vapor) = ?

m(gelo) = 150 g

t(vapor) = 100ºC

t(gelo) = 0ºC

t(agua) = 50ºC

Calor específico da água [c(H2O)] = 4.186 J/kg.ºC

Calor latente do vapor [L(vapor)] = -2.256.000J/kg

Calor latente do gelo [L(gelo)] = 333.000 J/kg

Aplicação direta na quantidade de calor referente ao PR, onde temos que, 

Q(gelo) + Q(vapor) = 0

Para isso temo que atentar para as seguinte equação Q = m.L + m.c.∆t, aplicada para o gelo e para o valor, ou seja, Qg e Qv.

Qg + Qv = 0

mg.Lg + mg.c(H2O).∆t1 + mv.Lv + mv.c(H2O).∆t2 = 0

mv.Lv + mv.c(H2O).∆t2 = - (mg.Lg + mg.c(H2O).∆t1)

mv.(Lv + mv.c(H2O).∆t2) = - (mg.Lg + mg.c(H2O).∆t1)

mv = [- (mg.Lg + mg.c(H2O).∆t1)] / (Lv + mv.c(H2O).∆t2)

mv = 0,033kg ou mv = 33g

Esperamos ter ajudado em algo.

Até a próxima.

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