Questão 4024
FUVEST 1996
(Fuvest 1996) A energia necessária para fundir um grama de gelo a 0 °C é oitenta vezes maior que a energia necessária para elevar de 1 °C a temperatura de um grama de água. Coloca-se um bloco de gelo a 0 °C dentro de um recipiente termicamente isolante fornecendo-se, a seguir, calor a uma taxa constante. Transcorrido um certo intervalo de tempo observa-se o término da fusão completa do bloco de gelo. Após um novo intervalo de tempo, igual à METADE do anterior, a temperatura da água, em °C, será:
20.
40.
50.
80.
100.
Gabarito:
40.
Resolução:
O enunciado afirma que a potência fornecida é constante.
Sabendo que podemos inferir que a energia fornecida é dada pelo produto
.
Sendo assim, a energia cedida para a água já na fase líquida será metade da energia cedida para o derretimento do gelo.
Do enunciado obtemos o seguinte: "A energia necessária para fundir um grama de gelo a 0 °C é oitenta vezes maior que a energia necessária para elevar de 1 °C"
Ou seja, uma massa m de gelo que derreta recebendo uma energia X irá sofrer uma variação de temperatura igual a 80 ºC ao absorver a mesma energia X, já que - a variação de temperatura é proporcional à energia absorvida e esta, pelo que diz o enunciado, seria 80 vezes maior do que o necessário para elevar em 1ºC.
Sendo assim, se a energia absorvida for metade do que foi absorvido durante a fusão, pela proporcionalidade já observada, a temperatura final da água será 40ºC.