Question

Uma barra de cobre de massa igual a 420 g e a uma temperatura de 120°C é mergulhada dentro de um recipiente que contém 300 g de água, inicialmente a 44°C. Sabendo que a temperatura do equilíbrio térmico é de 45°C, determine a capacidade térmica do recipiente que contém a água em cal/°C.
DADOS: Calor específico do cobre = 0,03 cal/g°C Calor específico da água = 1 cal/g°C

Answer 1

Resposta:

645 cal/C°

Explicação:

Para encontrar a capacidade térmica do recipiente, antes, é necessário calcular a quantidade  de calor existente no sistema:

Q = m . c . ΔT

Onde:

Q é a energia térmica do corpo em calorias

m é a massa em gramas

c é o calor especifico

ΔT é a variação térmica sofrida pelo corpo.

Q = 420 . 0,03 . (120 - 45)  45 é a temperatura final de equilíbrio térmico

Q = 945 cal é a quantidade de energia térmica dissipada no sistema pela barra de cobre

Agora, calculando a quantidade de calor dissipado pela água:

Q = m . c . ΔT

Q = 300 . 1  . (45 - 44)

Q = 300 cal

Agora, para descobrir a capacidade térmica do recipiente, isto é, quanto de calor este absorveu do cobre, deve-se fazer a relação:

$C = \frac{Q}{AT} \\\\\\C = 945 - 300\\\\C= 645 cal/C$

Q é a energia dissipada pelo recipiente, encontrada ao subtrair a quantidade de calor da barra de cobre pela quantidade de calor dissipada pela água para que esta atingisse 45°C

AT é a variação de temperatura do sistema

C é a capacidade térmica do recipiente.