Dissertativa 3 - 2ª Fase - Dia 1 - ITA 2023

Um determinado sistema consiste em dois sólidos, A e B, cada qual com uma quantidade igual a 1 mol. Considere que os sólidos estão fisicamente separados, mas em contato térmico por meio de uma parede condutora de calor, a qual garante que estejam em equilíbrio térmico em todos os instantes. A temperatura inicial desse sistema é igual a -10 °C. O sistema é aquecido até atingir a temperatura de 20 °C. A temperatura de fusão de A é igual a 0 °C e a de B é igual a 10 °C. Considere ainda os dados a seguir.

1. Variação de entalpia de fusão, de A, $∆{\mathrm{H}}_{\mathrm{fusão}}\left(\mathrm{A}\right)=1 \mathrm{kJ} {\mathrm{mol}}^{-1}$, e de B, $∆{\mathrm{H}}_{\mathrm{fusão}}\left(\mathrm{B}\right)=2 \mathrm{kJ} {\mathrm{mol}}^{-1}$;
2. Capacidade calorífica molar sob pressão constante, de A sólido,${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}, \mathrm{sólido}}\left(\mathrm{A}\right)=30 \mathrm{J}\hspace{0.17em}{\mathrm{mol}}^{-1} {\mathrm{K}}^{-1}$, e de B sólido, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}, \mathrm{sólido}}\left(\mathrm{B}\right)=20 \mathrm{J} {\mathrm{mol}}^{-1} {\mathrm{K}}^{-1}$;
3. Capacidade calorífica molar sob pressão constante, de A líquido, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}, \mathrm{líquido}}\left(\mathrm{A}\right)=50 \mathrm{J} {\mathrm{mol}}^{-1} {\mathrm{K}}^{-1}$, e de B líquido, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{p}, \mathrm{líquido}}\left(\mathrm{B}\right)=100 \mathrm{J} {\mathrm{mol}}^{-1} {\mathrm{K}}^{-1}$.

Desenhe um gráfico da temperatura do sistema, em °C, em função da quantidade de calor fornecida, em kJ, indicando o fenômeno físico e o valor numérico da quantidade de calor fornecida em cada etapa do processo de aquecimento, até a temperatura final ser atingida.