Em um calorímetro de paredes adiabaticas e de capacidade térmica desprezível, contendo inicialmente 180g de água a
20°C, é colocada uma amostra de 100g de Al à temperatura inicial de 80°C. Sendo o calor especifico do aluminio igual a
0,20 cal/g °C e o da água é 1 cal/g °C pode-se afirmar que, uma vez atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final do
sistema é:
a)30 °C
b)042 °C
c)20 °C
d)26 °C
e)35 °C
Respostas
Resposta:
Alternativa D.
Explicação:
Fórmula:
Q1+Q2 = 0
Q= m . c . Δθ
Q= quantidade de calor (cal ou J)
m= massa (g)
c= calor específico (cal/g. °C)
Δθ= variação da temperatura (Graus Celsius)
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Dados:
Q1
m = 180g
c = 1,0 cal/g. °C
Δθ = (x-20)
Q2
m= 100g
c= 0,2 cal/g. °C
Δθ= (x-80)
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Resolução:
180g . 1 . (x-20) + 100 . 0,2 . (x-80) = 0
180x - 3600 + 20x - 1600 = 0
180x + 20x -3600 - 1600 = 0
200x - 5200= 0
200x = 5200
x = 5200 / 200
x = 26.
A temperatura final do sistema equivale a 26°C.
Equilíbrio Térmico
Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, a energia térmica flui do corpo com maior temperatura para o corpo de menor temperatura até que seja atingido o Equilíbrio Térmico.
Quando o equilíbrio térmico é atingido, a temperatura dos dois corpos será a mesma e a quantidade de calor que um corpo recebeu será igual a que o outro corpo perdeu se o sistema for adiabático.
O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura. Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -
Q = mcΔt
Onde,
m = massa do corpo
ΔT = variação da temperatura
c = calor específico do corpo
Qcedido = - Qrecebido
mcΔT (alumínio) = - mcΔT (água)
180. 1. (Tf - 20) = - 100. 0,20. (Tf - 80)
180Tf - 3600 = - 20Tf + 1600
200Tf = 5200
Tf = 26°C
Saiba mais sobre o Equilíbrio Térmico em,
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