Question

Socorrooooooo
UM VASO DE LATAO CONTEM 500g DE AGUA A 20°C. IMERGE - SE NESSA AGUA UM BLOCO DE FERRO COM 200g DE MASSA E TEMPERATURA IGUAL A 70°C. DESPRESANDO O CALOR ABSORVIDO PELO VAZO, CALCULE A TEMPERATURA DO EQUILIBRIO TERMICO
Dados: calor específico do ferro= 0,144 cal/g e calor específico da água 1 cal/g​

Answer 1

A temperatura final do sistema será de 22,72 ºC.

Como a questão nos forneceu a massa de cada um (da água e do bloco de forro), assim como o calor específico de cada material e a temperatura inicial dos mesmos, basta substituirmos na fórmula do equilíbrio térmico entre corpos. Tal fórmula é dada por:

Qr + Qc = 0

, onde Qr é o calor recebido e Qc o calor cedido. Vale lembrar que, sempre, o corpo de maior temperatura cede calor para o corpo de menor temperatura, até que ambos atinjam a mesma temperatura (sem considerar mudanças de estados físicos dos objetos).

No nosso caso, o bloco de ferro cedeu calor para a água, até ambos atingirem a mesma temperatura. A quantidade de calor de um corpo é dada por:

Q = mcΔT

, onde Q é a quantidade de calor, m a massa do corpo, c o calor específico do mesmo e ΔT a variação de temperatura sofrida.

No nosso caso, vamos chamar a temperatura final de equilíbrio térmico de T. Substituindo tudo na fórmula do equilíbrio térmico, teremos:

Qr + Qc = 0

$m_{agua}c_{agua}\Delta T_{agua} + m_{bloco}c_{bloco}\Delta T_{bloco} = 0\\\\500*1*(T - 20) + 200*0,144*(T - 70) = 0\\\\500T - 10000 + 28,8T - 2016 = 0\\\\528,8T - 12016 = 0\\\\528,8T = 12016\\\\T = 12016/528,8 = 22,72$

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