Question

1)
Colocam-se 500g de álcool a 20°C em 700g de água a 40°C. O calor específico do álcool é 0,6 cal/g.°C. Determine a temperatura de equilíbrio térmico. São desprezadas as perdas.

Dado: "C"agua = 1,0 cal/g.°C

2)
Em 300g de água a 20°C mergulha-se um fragmento metálico de 1000g a 90°C. O equilíbrio térmico estabelece-se a 55°C. Determine o calor específico do metal, admitindo haver trocas de calor apenas entre os corpos mencionados.

Dado: Cagua = 1,0 cal/g.°C

Answer 1

Olá.

Nos dois exercícios vale o princípio das trocas de calor da calorimetria: a soma dos calores recebidos e cedidos é sempre igual a zero.

Exercício 1:

Q1 = calor do álcool;
Q2 = calor da água.

Q1 + Q2 = 0
m1 . c1 . Δθ + m2 . c2 . Δθ = 0
500 . 0,6 . (θf - 20) + 700 . 1 . (θf - 40) = 0
300 . (θf - 20) + 700 . (θf - 40) = 0
300θf - 6000 + 700θf - 28000 = 0
1000θf = 28000 + 6000
1000θf = 34000
θf = 34ºC

Exercício 2:

Q1 = água;
Q2 = metal.

m1 . c1 . Δθ + m2 . c2 . Δθ = 0
300 . 1 . (55-20) + 1000 . c2 . (55-80) = 0
300 . 35 + 1000 . c2 . (-25) = 0
10500 - 25000 . c2 = 0
10500 = 25000 . c2
c2 = 0,42 cal/g.ºC

Obs.: foi utilizada somente a fórmula do calor sensível, pois não houve mudança de estado físico, somente variação na temperatura.