Question

Em uma cozinha, uma chaleira com 1L de água ferve. Para que ela pare, são adicionados 500ml de água á 10°C. qual a temperatura do sistema? qualquer quantidade de água que esteja fervendo encontra-se á temperatura de 100°C, se a temperatura for superior a esta, não haverá água líquida, apenas vapor.

Answer 1

Para achar a temperatura de equilibrio, é necessário lembrar que todas as trocas de calor são internas nesse caso, ou seja, o calor recebido pelos 500 mL de água é o mesmo que o calor cedido pelos 1L que estavam a 100ºC;

Então:
$Q_r + Q_c = 0$, onde:
Qr: Calor recebido;
Qc: Calor cedido;

Então fica assim:

$m_{0,5L}c(T_f - T_i) + m_{1L}c(T_f - T_i) = 0$

Lembrando que a densidade da água é de 1 g/cm^3 e que o calor específico da água é 1 cal/gºC
Substituindo os valores:

500x1x(Tf - 10) + 1000x1x(Tf - 100) = 0

500Tf - 5000 + 1000Tf - 100000 = 0

1500Tf = 105000
Tf = 70 ºC

Answer 2

Resposta:

Sabendo que Q₁ + Q₂= 0, onde:

Q₁: Calor recebido;

Q₂: Calor cedido;

E que Q = mct e que a densidade da água é de 1 g/cm³ e que o calor específico da água é 1 cal/gºC

Dessa maneira temos que:

mct₁ + mct₂ = 0

500x1x(Tf - 10) + 1000x1x(Tf - 100) = 0

500Tf - 5000 + 1000Tf - 100000 = 0

1500Tf = 105000

Tf = 70 ºC

Dessa maneira, a temperatura no equilíbrio será de 70º C.

Explicação: