Question

Uma amostra de 50 g de cobre está a 25°C. Se 1200 J de energia forem cedidos a amostra pelo calor, qual a temperatura final do cobre?

Answer 1

A temperatura final do cobre será de 88,69 °C.

Essa questão remete ao conteúdo de calorimetria, onde, nele, podemos definir a quantidade de calor como o produto da massa pelo calor específico pela variação da temperatura, tal como a equação abaixo:  

$\textsf{Q} = \textsf{m} \cdot \textsf{c} \cdot \Delta \textsf{T}$

Onde:

Q = quantidade de calor (em cal);  

m = massa (em g);  

c = calor específico (em cal/g.°C);  

ΔT = variação da temperatura (em °C).

Sabe-se, conforme o enunciado:

$\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases} \sf Q = 1200\; J = \textsf{286,61 cal} \\ \sf m = 50 \; g\\ \sf c = \textsf{0,09} \dfrac{\textsf{cal}}{\textsf{g} \cdot \textsf{\textdegree C}} \\ \sf \textsf{T}_\textsf{inicial} = 25 \; \textdegree C\; \\\sf \textsf{T}_\textsf{final} = \textsf{?} \; \textdegree C\; \end{cases}$

Substituindo:

$\textsf{286,61} = \textsf{50} \cdot \textsf{0,09} \cdot (\textsf{T}_\textsf{final} - \textsf{25})$

Multiplicando:

$\textsf{286,61} = \textsf{4,5} \cdot (\textsf{T}_\textsf{final} - \textsf{25})$

Passando-se 4,5 dividindo:

$\dfrac{\textsf{286,61}}{\textsf{4,5}} = \textsf{T}_\textsf{final} - \textsf{25}$

Dividindo:

$\textsf{63,69}} = \textsf{T}_\textsf{final} - \textsf{25}$

Passando -25 como positivo:

$\textsf{63,69}} + \textsf{25} = \textsf{T}_\textsf{final}$

Somando:

$\boxed {\textsf{T}_\textsf{final} = \textsf{88,69 \textdegree C}}$

Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!

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