Question

Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 ºC. Por isso. deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 º C. Se colocarmos 1kg de água quente, quanto de água a temperatura ambiente temos que colocar para chegar nessa temperatura?

Answer 1

H₂O quente = 70ºC
H₂O ideal = 30ºC
H₂O ambiente = 25ºC

A lógica pra resolver o exercício é achar a proporção entre as quantidades de água quente e ambiente, tendo em mente que a temperatura final deverá ser 30ºC. Já que não há mudança de fase, usaremos a fórmula Q = m×c×ΔT

obs: o calor específico da água vale 1cal/g.ºC

1º) água quente
Q = 1×1×(30-70) = -40

2º) água ambiente
Q' = m×1×(30-25) = 5m

Agora vamos aplicar o conceito de equilíbrio térmico:

Q + Q' = zero

5m + (-40) = 0
5m = 40
m = 8kg

Espero ter ajudado. Bons estudos!