Num calorímetro ideal contendo 500g de água à temperatura de 10°C, é misturado um líquido, à 45°C, de calor específico 0,75cal/g°C. Após 15min, mede-se a temperatura de equilíbrio térmico e encontra-se o valor 25°C. Pede-se:
A) A massa do líquido colocada no calorímetro;
Respostas
Resposta:
Explicação:
Sabendo que o calorímetro possui:
Mágua=500g
cágua=1cal/g°C
θinicialágua=10°C
Então podemos dizer que tanto a água quanto o calorímetro possuem mesma temperatura, já que estão em equilibrio, pelo príncipio do equilibrio térmico.
Foi misturado um novo líquido, então, teremos:
Mliquido=?
cliquido=0,75cal/gºC
θinicialliquido=45°C
Sabemos que em um calorímetro o calor do ambiente não afetará as trocas de calor que estão acontecendo dentro do mesmo, ou seja, do calorímero. Então o príncipio das Trocas de Calor, é válido nesse problema.
Príncipio da Troca de Calor:"Quando dois ou mais corpos, trocam calor entre si(Somente entre si), a soma da quantidade de calor total absorvido e liberado será igual a 0, até que atinjam o equlibrio térmico."
Aparentemente, a questão ignora a capacidade térmica do calorímetro, então iremos concluir que a mesma é desprezível.
Então vamos para o cálculo.
∑Qabsorvida+∑Qliberada=0
Qabsorvida=Qágua
Qliberada=Qliquido
Q=McΔθ
Sendo assim...
Mágua*cágua*Δθ1+Mliquido*cliquido*Δθ2=0
500*1*(25-10)+Mliquido*0,75*(25-45)=0
500*15+Mliquido*0,75*-20=0
7500+Mliquido*-15=0
-15Mliquido= -7500 (-1)
15Mliquido=7500
Mliquido=7500/15=500g