PUC-Rio 2023 (Grupo 3) — questão 13 de Física
Enunciado em texto
Em um calorímetro perfeito são colocados 10 g de gelo a 0°C e 10 g de água a 80°C.
Qual é, em Celsius, a temperatura final do sistema?
(A) 80
(B) 73
(C) 40
(D) 20
(E) 0
Dado: = 1,0 cal/g°C; = 80 cal/g
(Enunciado: Vestibular PUC-Rio 2023, Grupo 3 — PUC-Rio.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).
Resolução comentada
O que a questão pede: a temperatura de equilíbrio.
Passo 1 — o calor para derreter o gelo.
Passo 2 — o calor que a água cede até 0 °C.
Passo 3 — comparar. São iguais: a água quente chega exatamente a 0 °C no momento em que o último pedaço de gelo derrete. Não sobra calor para aquecer nada, e o sistema termina com 20 g de água a 0 °C.
⚠️ A armadilha: ignorar o calor latente e fazer a média, (0 + 80)/2 = 40 °C (alternativa C). Antes de esquentar, o gelo precisa derreter, e isso consome muito calor.
A ideia em uma frase: compare o calor de fusão do gelo com o calor que a água pode ceder até 0 °C antes de qualquer outra conta.
Resposta: alternativa E (0 °C).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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