Mestre Panda - Prepara-te para os Exames Nacionais

Dificuldade: fácil

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Com o objetivo de estabelecer o balanço energético de um sistema gelo + água líquida, um grupo de alunos realizou uma experiência, na qual adicionou $30,0 \mathrm{~g}$ de gelo fragmentado, à temperatura de $0,0^{\circ} \mathrm{C}$, a $260,0 \mathrm{~g}$ de água líquida, a $20,0^{\circ} \mathrm{C}$.

Os alunos consultaram tabelas de constantes físicas e registaram os seguintes valores:

$c_{\text {água liquida (capacidade térmica mássica da água líquida) }}=4,18 \times 10^{3} \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}{ }^{\circ} \mathrm{C}^{-1}$

$\Delta H_{\text {fusão gelo }}$ (variação de entalpia (ou calor) de fusão do gelo) $=3,34 \times 10^{5} \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}$

Com base nos resultados obtidos experimentalmente, os alunos estabeleceram o balanço energético do sistema.

Questão:

Os alunos calcularam a energia recebida pelo gelo, desde que este foi adicionado à água líquida até toda a mistura ter ficado à mesma temperatura de $11,0^{\circ} \mathrm{C}$, tendo obtido $1,140 \times 10^{4} \mathrm{~J}$.

Calcularam também a energia cedida pela água líquida, inicialmente a $20,0^{\circ} \mathrm{C}$, no mesmo intervalo de tempo. Com base nos resultados obtidos, concluíram que, naquele intervalo de tempo, tinha ocorrido transferência de energia entre o sistema considerado e o exterior.

Conclua, justificando, em que sentido terá ocorrido aquela transferência de energia.

Apresente todas as etapas de resolução.

Fonte: Exame - 2014, 2ª fase

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