Question

Num calorímetro de capacidade térmica 8 cal/°C, inicialmente á 10 °C são colocados 200g de um líquido de calor específico 0,4 cal/g°c. Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece á 50 °C. Determine a temperatura final do líquido:

Answer 1

I) Calculando a capacidade térmica,

Dados:

C = 8 cal/°C

To = 10 °C

Tf = 50 °C

Q1 = ?

_

C = Q1 / Δt

8 = Q1 / (Tf - To)

8 = Q1 / (50 - 10)

8 = Q1 / 40

8 · 40 = Q1

Q1 = 320 cal

_

II) Calculando a temperatura inicial do líquido,

Dados:

m = 200 g

c = 0,4 cal/g°C

Tf = 50 °C

To = ?

_

Q1 + Q2 = 0

320 + m · c · Δt = 0

320 + 200 · 0,4 · (Tf - To) = 0

320 + 80 · (50 - To) = 0

320 + 4 000 - 80 To = 0

320 + 4 000 = 80 To

4 320 = 80 To

To = 4 320 / 80

To = 54 °C

Answer 2

TI=54°C

Essa tabela que segue em anexo sempre gosto de fazer para colocar os dados e ver melhor o problema.

COM OS DADOS EXPOSTOS PERCEBEMOS QUE A CAPACIDADE=M.∆T DO CALORÍMETRO. SABENDO DISSO, SÓ NOS RESTA SUBSTITUIR OS VALORES:

$q1 + q2 = 0$

$8.(50 - 10) + 200 \times 0.4 \times (50 - t1) = 0$

$320 + 4000 - 80t1 = 0$

$80t1 = 4320$

$t1 = \frac{4320}{80}$

$t1 = 54$

OBS- A sacada da questão estava justamente em perceber que a capacidade é a massa vezes o calor específico do CALORÍMETRO.