O que descreve a transferência de energia térmica que ocorre quando um cubo de gelo é adicionado ao recipiente isolado com água de 100 mililitros a 25 graus Celsius?
A transferência de energia térmica quando um cubo de gelo é adicionado a um recipiente de água morna é descrito da seguinte forma:
Condução: * O cubo de gelo e as moléculas de água em contato direto entram em contato, transferindo calor das moléculas mais quentes de água para as moléculas mais frias do cubo de gelo.
convecção: * À medida que o cubo de gelo derrete, a água mais fria dos sumidouros de gelo derretido, deslocando a água mais quente para cima. Isso cria uma corrente de convecção, transferindo ainda mais o calor da água mais quente para a água e o gelo mais frios.
Calor de fusão: * O cubo de gelo absorve a energia do calor para passar por uma mudança de fase de gelo sólido para água líquida. Esse processo requer uma quantidade significativa de energia, conhecida como calor da fusão, e é por isso que a temperatura da água cai à medida que o gelo derrete.
Equilíbrio: * A transferência de energia térmica continuará até que o equilíbrio térmico seja atingido. Isso significa que a temperatura da água e o gelo derretido acabarão se tornando iguais. A temperatura final estará entre 0 ° C (o ponto de congelamento da água) e 25 ° C (a temperatura inicial da água).
Recipiente isolado: * O recipiente isolado minimiza a perda de calor para o ambiente circundante, permitindo uma observação mais precisa da transferência de calor entre o gelo e a água.
em resumo: O processo envolve condução, convecção e calor da fusão. A água morna perde energia térmica para derreter o gelo e aumentar sua temperatura, chegando a um equilíbrio térmico. O recipiente isolado ajuda a manter o sistema e impedir a perda de calor externa.