Dissertativa 1 - Física - IME 2016

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: ${10}^{-6} m^3;$
• coeficiente de dilatação volumétrica do explosivo no estado líquido: ${10}^{-4} K^{-1};$
• coeficiente de dilatação volumétrica do material do copo: $4\times {10}^{-5}{K}^{-1}$;
• volume inicial do interior do copo:${10}^{-3} m^3;$
• massa do explosivo: 1,6 kg;
• calor específico do explosivo no estado sólido: ${10}^{3}J·k{g}^{-1}·K^{-1};$
• calor específico do explosivo no estado líquido: ${10}^{3}J·k{g}^{-1}·K^{-1};e$
• calor latente de fusão do explosivo: ${10}^{5}J·k{g}^{-1}$

Consideração:

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