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: 10⁻⁴K⁻¹;
• coeficiente de dilatação volumétrica do material do copo: 4x10⁻⁵ 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.