1) Suponha que em um recipiente metálico de 200g, termicamente isolado do meio externo e inicialmente a 20°C,
colocaram-se 360g de água a 60 °C. Calcule a temperatura de equilibrio térmico do sistema água-recipiente,
sabendo-se que o calor especifico da água é 1,0 cal/gºC e o do metal é 0,20 cal/g °C e que não Houve perda de calor
para o ambiente
Respostas
A temperatura de equilíbrio térmico do sistema água-recipiente é de 56°C.
Equilíbrio Térmico
Quando dois corpos com temperatura distintas são colocados em contato, ocorrerá transferência de energia térmica até que se chegue ao Equilíbrio Térmico.
A troca de energia térmica ocorrerá de forma que o corpo com temperatura mais elevada cederá calor para o corpo com menor temperatura.
A quantidade de calor cedida será equivalente à quantidade de calor recebida, se considerarmos que não há perda de calor para o ambiente.
∑Q = 0
O calor sensível pode ser calculado pela seguinte equação-
Q = mcΔt
Onde,
- Q = quantidade de calor
- m = massa
- c = calor específico
- Δt = variação da temperatura
Assim,
Q₁ + Q₂ = 0
m₁c₁ΔT₁ + m₂c₂ΔT₂ = 0
200. 0,20. (T - 20) + 360. 1. (T - 60) = 0
40T - 800 + 360T - 21600 = 0
400T = 22400
T = 56°C
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