Caiu no vestibular

Refrescando o suco

(UEA - AM)

Um garçom coloca 2 cubos de gelo, que estão a 0 ºC, para refrescar um suco de fruta que está inicialmente a 25 ºC. A massa de cada cubo de gelo é 10 gramas, e o volume do suco é 0,5 litro. Suponha que o copo de suco esteja dentro de um recipiente de isopor de forma que não ocorra troca de calor com o ambiente. A quantidade de calor cedida pelo suco é suficiente para derreter o gelo. Após ter sido atingido o equilíbrio térmico entre a massa original de gelo e o suco, a temperatura final da mistura é, em ºC, aproximadamente,

(A) 10.

(B) 15.

(C) 21.

(D) 26.

(E) 32.

Dados:

Densidade do suco = 1 g/cm³; 1 litro = 10³ cm³

Calor específico do suco = Calor específico da água = 1 cal/(g.ºC)

Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

Resolução:

Cálculo da massa do suco de fruta:

M = d.V = 10³ (g/L).0,5 L = 500 g

Cálculo da temperatura final de equilíbrio:

M.cA.(θ – 25) + m.Lf + m.cA.(θ – 0) = 0
500.1.(θ-25) + 20.80 + 20.1.θ = 0
500.θ – 12500 + 1600 + 20.θ = 0 => 520.θ = 10900 => θ ≅ 21 ºC

Resposta: (C)