Question

um calorimetro de capacidade termica desprezivel contem 90g de agua a temperatura ambiente de 25°C. coloca-se em seu interior um bloco de ferro de massa 100g e temperatura de 90°C. sabendo que os calores especificos da agua e do ferro sao respectivamente, 1cal/g.°C e 0,11/g.°C, calcule a temperatura de equilibrio termico entre as duas substancias

Answer 1

Olá, no equilíbrio térmico, temos que a soma dos calores trocados entre os corpos A e B, isto é QA e QB é zero. 


QA + QB = 0

O calor sensível, calor trocado que apenas afeta a temperatura do corpo (sem alterar seu estado físico), é dado por:

Q = mcDelta(t)


sendo:

Q = calor sensível (cal)c = calor específico da substância (cal/g°C)m = massa do corpo (g)Delta t = variação de temperatura (°C) = Tfinal - Tinicial



Conforme o enunciado, c, calor específico da água é de 1cal/g.°Cm, a massa de água é 90gT, a temperatura inicial da água é de 25°C 

c, calor específico do ferro é de 0,11/g.°Cm, a massa do bloco de ferro é 100gT, a temperatura inicial do bloco de ferro é de 90°C.
Precisamos encontrar o Tf, temperatura final dos corpos.

Vamos substituir nesta equação: 
QA + QB = 0

mcDelta(t) + mcDelta(t) = 0

mc(tf-ti) + mc(tf-ti) = 0

90.1.(Tf-25) + 100.0,11.(Tf-90) = 0

90(Tf-25) + 11(Tf-90) = 0

90Tf - 2250 + 11Tf - 990 = 0

101Tf -3240 = 0

Tf = 3240/101

Tf = 32°C, a temperatura de equilíbrio entre os corpos.