Física, perguntado por sempresoube, 4 meses atrás

03)Em um caldeirão iremos misturar 3 litros de água a 10°C com 300g de outra substância a 50°C, cujo calor específico é igual a 0,8cal/g °C. Qual será a temperatura de equilíbrio desta mistura.

Soluções para a tarefa

Respondido por jlbellip5dxpx

A temperatura de equilíbrio será de 12,96 °C

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O calor recebido (ou cedido) para um corpo pode acarretar, basicamente, dois fenômenos:

- Mudança de estado: a temperatura permanece a mesma e o calor (energia) vai para o reagrupamento das moléculas. Essa energia é chamada de Quantidade de Calor Latente.

A fórmula usada é

Q = m . L

Q: Quantidade de calor latente

m: massa do corpo

L: calor latente

- Mudança de temperatura: o calor (energia) vai para aumentar a agitação das moléculas do corpo e sua temperatura aumenta. é chamada de Quantidade de Calor Sensível.

A fórmula é

Q = m . c . Δt

Q: Quantidade de calor sensível

m: massa do corpo

c: calor específico da substância que compõe o corpo

Δt: variação da temperatura

Equilíbrio térmico

Colocando-se dois ou mais corpos com temperaturas diferentes em contato ocorre a troca de calor entre eles até que as temperaturas se igualem. Nessa situação tem-se

Q₁ + Q₂ + Q₃ + ... = 0

No nosso caso

Água (1) Substância (2)

V = 3 L ⇒ m = 3kg = 3000 g m = 300 g

t₀ = 10 °C t₀ = 50 °C

c = 1 cal/g°C c = 0,8 cal/g°C

t = ? t = ?

$Q_1+Q_2=0\\\\m_1.c_1.\Delta t_1+m_2.c_2.\Delta t_2=0\\\\3000.1.(t-10)+300.0,8.(t-50)=0\\\\3000(t-10)+240(t-50)=0\\\\3000t - 30000 + 240t-12000=0\\\\3000t+240t=30000+12000\\\\3240t = 42000\\\\t = \frac{42000}{3240} \\\\t = 12,96\:^oC$