Question

Quando misturamos 2 kg de água (calor específico sensível = 1 cal/g. °C) a 70°C com 3 kg de água a 25°C, obtemos 5 kg de água a qual temperatura?.

Answer 1

Resposta: 13 graus Celcius

Explicação:

Trata-se de uma questão de equilíbrio térmico. Para isso, usaremos a fórmula da energia (Q = mcΔT, em que Q é a quantidade de calor recebido, m é a massa em g, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.

Devemos lembrar que o calor sempre vai do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura, portanto, o Q do corpo de maior temperatura será negativo, pois ele perderá energia.

Temos que Q água quente + Q água morna = 0, pois nenhum calor sai ou entra no sistema

Agora vamos às contas:

I) Água quente:

2kg = 2.000g

ΔT = Temp. final - Temp, inicial = T-25

Q = mcΔT = 2.000×1×(T-70) = 2.000T - 140.000

II) Água morna:

3kg = 3.000g

ΔT = Temp. final - Temp, inicial = T-25

Q = mcΔT = 3.000×1×(T-25) = 3.000T-75.000

III) Conta final

0 = Q água quente + Q água morna

-Q água quente = Q água morna

-2.000T + 140.000 = 3.000T + 75.000

65.000 = 5.000T

T = 13 C