Question

Um parafuso ferro com massa de 0,1 kg com temperatura inicial de 809,60 Fé colocado no interior do calorímetro onde consta 0,2 litros de água com temperatura inicial de 292 K. Dados: calor específico do ferro 0,110 cal/g°C. Calor específico da água 1 cal/g°C. Massa especifica da água 1 kg/l. Determine a temperatura final de equilíbrio.

Answer 1

Resposta:

40.53 °C

Explicação:

Pela conservação de energia, a quantidade de calor em uma sistema fechado é igual a zero, todo calor cedido por um corpo é absorvido por outro.

$Q_{1}+Q_{2} = 0\\Q = mc\Delta T$

Onde: m é a massa, c o seu calor específico e ΔT a variação de temperatura.

Convertendo as temperaturas para graus Celsius:

$809.6\°F \\\\C = 5*\dfrac{809.6-32}{9} = 432\°C$

$292 K\\C = 292 - 273 = 19 \°C$

Dados:

$m_{1} = 0.1 kg = 100 g \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, T_{1i} = 432\°C\\m_{2} = pV = 1*0.2 = 0.2 kg = 200 g \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, T_{2i} = 19\°C\\c_{1} = 0.110 cal/g.\°C \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, c_{2} = 1 cal/g.\°C$

A temperatura final de equilíbrio será ($T_{f}$):

$100*0.11*(T_{f} - 432) + 200*1*(T_{f} - 19) = 0\\11T_{f} - 4752 + 200T_{f} - 3800 = 0\\211T_{f} = 8552\\\\T_{f} = 40.53 \°C$