Question

Calcule a temperatura de um pedaço de ferro de 500g que, colocado em 2000 g de água a 15 °C, eleva a temperatura desta para 28,4 °C, quando se estabe-
lece o equilíbrio térmico. A água está contida num recipiente cujas paredes não absorvem nem transmitem calor.
(Dado: calor específico do ferro = 0,114 cal/g °C.).
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Answer 1

Q ferro + Q água = 0

500.0,114(28,4-TI) + 2000.1.(28,4-15) = 0

57(28,4-TI) + 2000.(13,4) = 0

1618,8 - 57TI + 26800 = 0

TI = (-26800-1618,8)/-57 = 28418,8/57 = 498,6 °C

Answer 2

A temperatura do pedaço de ferro era de 498,6 °C.

Calorimetria

A quantidade de calor pode ser calculada pela equação do calor sensível:

Q = m·c·ΔT

onde:

• m é a massa, em gramas;

• c é o calor específico, em cal/g·°C;

• ΔT é a variação da temperatura, em °C.

No equilíbrio térmico, a soma das quantidades de calor deve ser nula, então:

Qágua + Qferro = 0

Do enunciado, temos os seguintes dados:

• Água: m = 2000 g; c = 1 cal/g°C; Ti = 15 °C; Tf = 28,4 °C;
• Ferro: m = 500 g; c = 0,114 cal/g°C; Ti = ?; Tf = 28,4 °C.

Substituindo na equação acima:

2000 · 1 · (28,4 - 15) + 500 · 0,114 · (28,4 - Ti) = 0

26800 = 57·Ti - 1618,8

57·Ti = 28418,8

Ti ≈ 498,6 °C

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