Uma dona de casa coloca no interior de uma garrafa térmica o café que acabou de preparar. São 500 g de água + pó de café a 90 °C. Se a garrafa térmica estava à temperatura ambiente (12 °C) e atinge o equilíbrio térmico a 87 °C, qual a capacidade térmica dessa garrafa? Dado: calor específico da água + pó de café = 1,0 cal/g °C.
Respostas
ma = 500g
ΔTa = 87° - 90°
ca = 1 cal/g°C
Sistema garrafa termica:
ΔTb = 87° - 12°
Cb = ?
A Quantidade de calor Trocado no sistema:
Qa + Qb = 0
mcΔt + mcΔt = 0
500.1(87 - 90) + C.(87 - 12) = 0
-1500 + 75C = 0
75C = 1500
C = 1500/75
C = 20 cal/°C
A capacidade térmica dessa garrafa será de 20 cal/ºC.
Vamos aos dados/resoluções:
Calor específico é a quantidade de calor que se deve fornecer a 1g de massa da substância em questão, produzindo assim uma elevação de 1ºC na sua temperatura. Logo, o calor específico da água líquida é: Cágua = 1,0 Cal/gºC.
PS: A unidade de medida do calor específico no SI será: J/Kg.K porém também utilizamos a Cal/gºC.
Logo, a capacidade térmica (C = Q/ΔT) de um corpo acaba indicando a quantidade de calor que ele precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade.
Dessa forma, para Q1 teremos café e Q2 para Garrafa:
Q1 = mcΔT
Q1 = 500.1.(87-90)
Q1 = -1500cal ;
Q2 = mcΔT
Q2 = C(87-12)
Q2 = 75C ;
Lembrando que: Q1 + Q2 = 0 ;
Finalizando então:
- 1500 + 75C = 0
C = 1500/75, e com isso, C = 20 cal/ºC.
Para saber mais sobre o assunto:
https://brainly.com.br/tarefa/22309260
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)
