Mestre Panda - Prepara-te para os Exames Nacionais

Dificuldade: fácil

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Nem o calor nem o trabalho são formas de energia. O calor é a energia que se transfere entre corpos em contacto, como resultado de uma diferença de temperatura entre eles, fluindo a energia do corpo que se encontra a temperatura mais elevada para o corpo que se encontra a temperatura mais baixa. Antes dessa transferência, não existe calor armazenado na fonte, nem passa a existir calor acumulado no recetor após a transferência. Mas há energia armazenada na fonte antes da transferência, e a energia do recetor passa a ser mais elevada após a transferência - por exemplo, se o recetor for gelo, parte dele pode fundir-se.

Questão:

Numa experiência, forneceu-se uma energia de $92,0 \mathrm{~kJ}$ a $400 \mathrm{~g}$ de gelo, inicialmente a $-10,0{ }^{\circ} \mathrm{C}$.

Admita que toda a energia fornecida contribuiu para o aumento da energia interna do gelo e que não houve outras trocas de energia entre o gelo e o exterior.

A energia necessária à fusão de $1,0 \mathrm{~kg}$ de gelo é $3,34 \times 10^{5} \mathrm{~J}$ e o ponto de fusão da água, nas condições da experiência, é $0,0^{\circ} \mathrm{C}$.

Calcule a massa de gelo que não se fundiu.

Apresente todas as etapas de resolução.

$c_{\text {gelo }}$ (capacidade térmica mássica do gelo) $=2,11 \times \mathbf{1 0}^{3} \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}{ }^{\circ} \mathrm{C}^{-1}$

Fonte: Exame - 2015, 1ª fase

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