Question

Um pedaço de 250 gramas de um determinado
metal de calor específico igual a 0,1 cal/g. ºC, à
temperatura de 380 ºC, é colocado em 120 gramas
de água de calor específico igual a 1 cal/g. ºC, à
temperatura de 20 ºC.
Assinale a alternativa que representa
aproximadamente a temperatura de equilíbrio da
mistura.
a. 76,43 ºC
b. 79,70 ºC
c. 89,25 ºC
d. 82,07 ºC
e. 85,74 ºC

Answer 1

Na verdade, isso é um problema de Física, heheh. Mas vamos lá. Para que exista equilíbrio térmico, a soma dos calores transferidos deve ser igual a zero.

$Q_{metal}+Q_{agua}=0$

Vamos calcular o calor transferido pelo metal, observando que a massa de metal é m = 250 g, o calor específico é c = 0.1, e a variação de temperatura é DeltaT = Tfinal - 380, porque não conhecemos a temperatura final.

$Q_{metal} =m_{metal}c_{metal}\Delta T=250\times0.1\times(T_{final}-380)$

Para a água, temos m  = 120 g, c = 1 e DeltaT = (Tfinal - 20). Logo,

$Q_{agua}=m_{agua}c_{agua} \Delta T=120\times1\times(T_{final}-20)$

A soma desses calores deve ser nula, portanto,

$250\times0.1\times(T_{final}-380)+120\times1\times(T_{final}-20)=0$

Resolvendo essa equação para TFinal, você encontrará T = 82.07 ºC. A alternativa correta é a D.