Question

Clarice colocou em uma xícara 50 mL de café a 80°C, 100 mL de leite a 50°C e, para cuidar de sua forma física, adoçou com 2 mL de adoçante líquido a 20°C. Sabe-se que o calor especifico do café vale a 1 cal1/g °C do leite vale 0,9 cal/g °C do adoçante vale 2 cal/g °C e que capacidade térmica da xícara é desprezível .
Admitindo que as densidades do leite, do café e do adoçante sejam iguais e que a perda do calor para a atmosfera é desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em graus Celsius, estava entre :

a) 75,0 e 85,0
b) 65,0 e 74,9
c) 55,0 e 64,9
d) 45,0 e 54,9
e) 35,0 e 44,9

Answer 1

Sabemos que quando temos um equilíbrio, podemos dizer que:

Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn = 0

Então, temos que:

Q1 = Café

Q1 = m * c * (Tf-Ti)

Q1 = 50 * 1 * (Tf-80)

Q2 = leite

Q2 = 100 * 0,9 * (Tf-50)

Q3 = adoçante

Q3 = 2 * 2 * (Tf-20)

Substituindo:

Q1 + Q2 + Q3 = 0

50 * 1 * (Tf-80) + 100 * 0,9 * (Tf-50) +  2 * 2 * (Tf-20) = 0

50Tf - 4000 + 90Tf - 4500 + 4Tf - 80 = 0

144Tf = 8580

Tf = 8580 / 144

Tf = 59,58°C

Esse valor está entre 55 e 64,9, portanto o correto é a alternativa C)

Answer 2

Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn = 0

Então, temos que:

Q1 = Café

Q1 = m * c * (Tf-Ti)

Q1 = 50 * 1 * (Tf-80)

Q2 = leite

Q2 = 100 * 0,9 * (Tf-50)

Q3 = adoçante

Q3 = 2 * 2 * (Tf-20)

Substituindo:

Q1 + Q2 + Q3 = 0

50 * 1 * (Tf-80) + 100 * 0,9 * (Tf-50) +  2 * 2 * (Tf-20) = 0

50Tf - 4000 + 90Tf - 4500 + 4Tf - 80 = 0

144Tf = 8580

Tf = 8580 / 144

Tf = 59,58°C

Resposta:Esse valor está entre 55 e 64,9, portanto o correto é a alternativa C)