Dois cubos de gelo 20.0-g a -11.0 ° C são colocados em 265 g de água a 25.0 C. Supondo que nenhuma energia seja transferida de ou para o ambiente, como você calcula a temperatura final da água depois que todo o gelo derrete?

Responda:

${17.266}^{\circ} C$ $17.266^circ C$

Explicação:

Deixei $T_{f}$ $T_f$ ser a temperatura final da mistura. O gelo absorve o calor durante dois processos

$Ice \to cooling from - 11^{\circ} C to 0^{\circ} C \to melting at 0^{\circ} C \to cooling from 0^{\circ} C to T_{f}$ $text{Ice}totext{cooling from}-11^circ C text{to }0^circ C to text{melting at }0^circ Cto text{cooling from }0^circ C text{to} T_f$

Como não há perda de calor de ou para o entorno, portanto, pela conservação de energia,

$heat absorbed by ice of 20 gm = heat rejected by water of 265 gm$ $text{heat absorbed by ice of 20 gm}=text{heat rejected by water of 265 gm}$

$M_{text{ice}}(C_{text{ice}}Delta T+LH_{text{ice}}+C_{text{water}}Delta T)=M_{text{water}}C_{text{water}}Delta T$

$20(2.108(0-(-11))+333.55+4.187(T_f-0))=265(4.187)(25-T_f)$

$7134.76+83.74T_f=27738.875-1109.555T_f$

$1193.295T_f=20604.115$

$T_f=frac{20604.115}{1193.295}$

$=17.266^circ C$

Portanto, a temperatura final da mistura (gelo + água) será $T_f=17.266^circ C$