[IME- 2015/2016 - 2 fase]Um copo est sobre uma mes

[IME- 2015/2016 - 2ª fase]

Um copo está sobre uma mesa com a boca voltada para cima. Um explosivo no estado sólido preenche completamente o copo, estando todo o sistema a 300 K. O copo e o explosivo são aquecidos. Nesse processo, o explosivo passa ao estado líquido, transbordando para fora do copo. Sabendo que a temperatura final do sistema é 400 K, determine:

 

a) a temperatura de fusão do explosivo;

b) o calor total fornecido ao explosivo.

 

Dados:

- volume transbordado do explosivo líquido: 10^-6 m³;

- coeficiente de dilatação volumétrica do explosivo no estado líquido: 10^-4 K^-1;

- coeficiente de dilatação volumétrica do material do copo: 4 x 10^-5 K^-1;

- volume inicial do interior do copo: 10^-3 m³;

- massa do explosivo: 1,6 kg;

- calor específico do explosivo no estado sólido: 10³ J . kg^-1. K^-1;

- calor específico do explosivo no estado líquido: 10³ J . kg^-1 . K^-1; e

- calor latente de fusão do explosivo: 10⁵ J . kg^-1.

 

Consideração:

- o coeficiente de dilatação volumétrica do explosivo no estado sólido é muito menor que o coeficiente de dilatação volumétrica do material do copo.