Questão 4058

ITA 1999

Física

(Ita 1999) Numa cavidade de 5 cm³ feita num bloco de gelo, introduz-se uma esfera homogênea de cobre de 30 g aquecida a 100 °C, conforme o esquema a seguir. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, que o calor específico do cobre é de 0,096 cal/g °C e que a massa específica do gelo é de 0,92 g/cm³. O volume total da cavidade é igual a:

8,9 cm³.

3,9 cm³.

39,0 cm³.

8,5 cm³.

7,4 cm³.

Gabarito:

8,9 cm³.

Resolução:

A cavidade ficará maior devido ao derretimento do gelo. No equilíbrio teremos:

$sum Q=0$

$Q_{cobre}+Q_{Lgelo}=0$

$m_{cobre}c_{cobre}(0-100)+m_{fundida}L_{fusao}=0$

$V_{fundido}=frac{m_{fundido}}{mu_{gelo}}=frac{1}{0,92}frac{30cdot 0,096cdot 100}{80}$

$V_{fundido}approx 3,9cm^3$

$V_{final}=V_{inicial}+V_{fundido}approx 8,9cm^3$

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