Matéria: Física
Autor: cyberpunks
Perguntado 3 anos atrás

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1) Um bloco de metal de massa 10 g e calor específico 0,056 cal/g0C está a 160 0C e é posto dentro de um calorímetro ideal junto com 20 g de água a 100 C, cujo calor específico vale 1cal/g0C. Nesta situação, calcule a temperatura de equilíbrio térmico alcançada pelos corpos.

cyberpunks: eu acho que é 42,8 *c mas queria ter certeza

Respostas

respondido por: PhillDays

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⠀⠀⠀☞ Aproximadamente 101,63 [ºC]. ✅

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⠀⠀⠀⭐⠀Para realizar este exercício vamos utilizar a equação fundamental da calorimetria. ⭐⠀

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⠀⠀⠀➡️⠀Oi, Cyber ✌. Podemos, neste exercício, observar que:

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☃️⠀I) Não há troca de calor entre o meio e o sistema;

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☃️⠀II) Há troca de calor entre as partes internas do sistema de forma que a energia interna do sistema se conserva, ou seja, o calor que uma parte receber é igual ao calor que outra parte doa resultando na soma do calor das partes ser nula.

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⠀⠀⠀☔⠀Pela equação fundamental da calorimetria temos que:

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$\LARGE\red{\boxed{\pink{\boxed{\begin{array}{rcl}\green{\star}&&\green{\star}\\&\!\!\orange{\bf Q = m \cdot c \cdot \Delta T}\!\!&\\\green{\star}&&\green{\star}\\\end{array}}}}}$

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$\text{\Large\orange{$\diamond~~\bf Q$}~\pink{$\Longrightarrow$}~}$ Energia térmica trocada entre o meio e o sistema [cal];

$\text{\Large\orange{$\diamond~~\bf m$}~\pink{$\Longrightarrow$}~}$ Massa do corpo em [g];

$\text{\Large\orange{$\diamond~~\bf c$}~\pink{$\Longrightarrow$}~}$ Calor específico do material em [cal / (g × ºC)] que é uma propriedade intrínseca de cada material;

$\text{\Large\orange{$\diamond~~\bf \Delta T$}~\pink{$\Longrightarrow$}~}$ Variação da temperatura do corpo em [ºC] $\text{\Large$\pink{\Longrightarrow}~\bf T_f - T_i$}$ .

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⠀⠀⠀➡️⠀Portanto a relação final que temos é:

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$\LARGE\blue{\text{$\sf Q = Q_1 + Q_2$}}$

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$\blue{\text{$\sf 0 = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_{f_1} - T_{i_1}) + m_2 \cdot c_2 \cdot (T_{f_2} - T_{i_2})$}}$

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⠀⠀⠀➡️⠀Como ambas as temperaturas finais serão as mesmas então:

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$\blue{\text{$\sf 0 = 10 \cdot 0{,}056 \cdot (T_f - 160) + 20 \cdot 1 \cdot (T_f - 100)$}}$

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$\blue{\text{$\sf 0 = 0{,}56 \cdot (T_f - 160) + 20 \cdot (T_f - 100)$}}$

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$\large\blue{\text{$\sf 0 = 0{,}56 \cdot T_f - 89{,}6 + 20 \cdot T_f - 2.000$}}$

⠀

$\LARGE\blue{\text{$\sf 2.089{,}6 = 20{,}56 \cdot T_f$}}$

⠀

$\LARGE\blue{\text{$\sf T_f = \dfrac{2.089{,}6}{20{,}56}$}}$

⠀

$\huge\green{\boxed{\rm~~~\gray{T_f}~\pink{\approx}~\blue{ 101{,}63~[^{\circ}C] }~~~}}$ ✅

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$\bf\large\red{\underline{\quad\quad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad}}$ ☁

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⠀⠀⠀☀️ L͎̙͖͉̥̳͖̭̟͊̀̏͒͑̓͊͗̋̈́ͅeia mais sobre a equação fundamental da calorimetria:

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https://brainly.com.br/tarefa/47768828 ✈

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$\huge\blue{\text{\bf\quad Bons~estudos.}}$ ☕

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$\quad\qquad(\orange{D\acute{u}vidas\ nos\ coment\acute{a}rios})$ ☄

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$\bf\large\red{\underline{\qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \quad }\LaTeX}$ ✍

$\sf(\purple{+}~\red{cores}~\blue{com}~\pink{o}~\orange{App}~\green{Brainly}$ ☘☀❄☃☂☻)

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$\Huge\green{\text{$\underline{\red{\mathbb{S}}\blue{\mathfrak{oli}}~}~\underline{\red{\mathbb{D}}\blue{\mathfrak{eo}}~}~\underline{\red{\mathbb{G}}\blue{\mathfrak{loria}}~}$}}$ ✞

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Anexos:

respondido por: jlbellip5dxpx

t = 101,63 °C

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Quando dois ou mais corpos com diferentes temperaturas são colocados em contato existe uma troca de calor entre eles até que a temperatura do conjunto atinja o equilíbrio. Nesse caso

Q₁ + Q₂ + Q₃ + ... = 0

No nosso caso

Metal (1) Água (2)

m = 10 g m = 20 g

t₀ = 160 °C t₀ = 100 °C

c = 0,056 cal/g°C c = 1 cal/g°C

t = ? t = ?

$Q_1+Q_2=0\\\\10\cdot 0,056\cdot (t-160)+20\cdot 1\cdot (t-100) = 0\\\\0,56 \cdot (t-160)+20\cdot (t-100) = 0\\\\0,56t - 89,6+20t-2000=0\\\\0,56t+20t=2000+89,6\\\\20,56t=2089,6\\\\t = \dfrac{2089,6}{20,56} \\\\\mathbf{t =101,63\:^oC}$