Question

15-Para realizar um experimento no litoral, um cientista precisa de 8 litros de água a 80 °C. Como
não dispõe de um termômetro, decide misturar uma porção de água a 0 °C com outra a 100 °C.
Ele obtém água a 0 °C a partir de uma mistura, em equilíbrio térmico, de água líquida com gelo
fundente, e água a 100 °C, a partir de água em ebulição. Considerando que haja troca de calor
apenas entre as duas porções de água, os volumes, em litros, de água a 0 °C e de água a 100
°C que o cientista deve misturar para obter água a 80 °C são iguais, respectivamente, a
a) 1,6 e 6,4.
b) 3,2 e 4,8.
c) 4,0 e 4,0.
d) 2,4 e 5,6.​

Answer 1

Resposta:

Explicação passo-a-passo:

Ele quer um volume de 8L na temperatura de 80°C. Primeiro vou transformar o volume em massa, pois acho melhor para trabalhar.

8L é aproximadamente 8Kg=8000g.

Agora, quando se mistura substâncias com temperaturas diferentes, a soma dos calores trocados é igual a 0. Logo, a mistura dos calores trocados da água fria e da água quente é igual a 0. Irei dizer que ma é a massa de água a 0°C e que mb é a massa de água a 100°C.

Qa+Qb=0

ma.c.∆T1+mb.c.∆T2=0

ma.1.(80-0)+mb.1.(80-100)=0

80ma=20mb

mb=4ma

E como a soma dessa massas deve dar 8000g. juntando as equações:

ma+mb=8000g

ma+4ma=8000g

5ma=8000

ma=1600g

Va=1,6L

ma+mb=8000

1600+mb=8000

mb=6400

Vb=6,4L

Portanto, o volume de água a 0°C e o volume de água a 100°C é, respectivamente, 1,6L e 6,4L.

Letra a = 1,6 e 6,4