Questão 2497977

Nas questões de Física, quando necessário, utilize:

1. aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
2. cos 30º = sen 60º = \(\frac{\sqrt{3}}{2}\)
3. cos 60º = sen 30º = \(\frac{1}{2}\)
4. calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
5. calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g
6. temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC
7. densidade do gelo: μ_g = 0,92 g/cm³
8. densidade da água: μ_A = 1,0 g/cm³

Um cubo de gelo está completamente submerso em 3,45 kg de água e preso por meio de um fio ideal de capacidade térmica desprezível, ao fundo de um recipiente adiabático, conforme representado na figura seguinte:

Inicialmente, a água está a 16 ºC e o gelo a 0 ºC e observa-se uma tração no fio de 1,0 N.

Considere que ocorra troca de calor exclusivamente entre a água e o gelo e que, à medida em que o gelo derrete, o fio continue prendendo o cubo de gelo ao fundo do recipiente, sem exercer pressão sobre o gelo.

Nessas condições, ao ser atingido o equilíbrio térmico no interior do recipiente, a tração, em N, sentida pelo fio, será igual a