La cantidad de energía necesaria para derretir 1 gramo de hielo a 0°C es 334 J. Calcular el número de gramos de hielo que quedarían si 15,0 g de hielo a -5,0° absorbieran 4,50 kJ (4500 J) de energía. C, necesitamos determinar cuánta energía se requiere para elevar la temperatura del hielo de -5,0°C a 0°C, y luego cuánta energía se requiere para derretir el hielo.

1. Primero, necesitamos calcular la energía necesaria para elevar la temperatura del hielo de -5,0°C a 0°C:

- La capacidad calorífica específica del hielo es 2,09 J/g°C.

- El cambio de temperatura es ΔT =0°C - (-5,0°C) =5,0°C.

Energía =masa × capacidad calorífica específica × cambio de temperatura:

Energía =15 g × 2,09 J/g°C × 5,0°C

Energía =155,85 J

2. A continuación, debemos calcular la energía necesaria para derretir el hielo:

- La entalpía de fusión del hielo es 334 J/g.

- La masa de hielo a derretir es de 15 g.

Energía =masa × entalpía de fusión:

Energía =15 g × 334 J/g

Energía =5010 J

3. Sumando la energía necesaria para elevar la temperatura del hielo a 0°C y la energía necesaria para derretir el hielo, obtenemos la energía total necesaria:

Energía total =155,85 J + 5010 J =5165,85 J

4. Ahora, podemos calcular la cantidad de gramos de hielo que quedarían restando la energía total absorbida (4500 J) de la energía total requerida (5165,85 J) y dividiendo el resultado por la entalpía de fusión (334 J/g):

Gramos de hielo restantes =(Energía total requerida - Energía total absorbida) / Entalpía de fusión

Gramos de hielo restantes =(5165,85 J - 4500 J) / 334 J/g

Gramos de hielo restantes =0,1967 g

Por lo tanto, si 15,0 g de hielo a -5,0°C absorben 4,50 kJ de energía, aproximadamente 0,20 gramos de hielo permanecerían sin derretirse.