1- Em um calorimetro adiabatico (Não troca calor),foram misturados 200g de água a 20°C, 400g de ouro a 80°C e 50g de gelo a -10°C. Sabendo que os valores específicos da,do ouro e do gelo são respectivamente 1cal/g°C, 0,04 cal/g°C e 0,5 cal/g°C e que o calor latente de fusão do gelo e L= 80 cal/g. Determine a temperatura final da mistura
2- Quatro corpos cujos calores específicos,massas e temperaturas são respectivamente iguais a: 0,20 cal/g°C, 100g, 10 °C; 0,09 cal/g°C, 200g,25°C; 0,05 cal/g°C, 300g,35°C; x, 400g, 40°C , são postos em contato uns com os outros e atingem o equilíbrio térmico a temperatura de 30 °C. Supondo que o sistema seja termicamente isolados,calcule o calor específico x do quarto corpo (Use Q1+Q2+Q3=0)
Soluções para a tarefa
1) 3,87°C
2) c = 0,103 Cal/g°C
O calor sensível constitui-se na quantidade de calor fornecida ou retirada de um corpo que seja capaz de fazer com que a temperatura do mesmo sofra alguma variação.
Podemos calcular o calor sensível por meio da seguinte equação-
Q = m·c·ΔT
O calor latente é o calor que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma mudança de estado físico.
Podemos calcular o Calor Latente por meio da seguinte equação -
Q = mL
Nas trocas de calor sabemos que -
∑Q = 0
mcΔT(água) + mcΔT(ouro) + mcΔT(gelo) + mL(gelo) + mcΔT(gelo )= 0
200(Tf - 20) + 400(0,04)(Tf - 80) + 50(0,5)(10) + 50.80 + 50.1. (Tf -0) = 0
200Tf - 4000 + 16Tf - 1280 + 250 + 4000 + 50Tf = 0
266Tf - 1030 = 0
Tf = 3,87°C
2)
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 0
100. 0,20.(30-10) = Q1
Q1 = 400 cal
200. 0,09. (30-25) = Q2
Q2 = 90 cal
300. 0,05. (30 - 35) = Q3
Q3 = - 75 cal
400. c. (30 - 40) = Q4
Q4 = - 4000c Cal
400 + 90 - 75 - 4000c = 0
c = 0,103 Cal/g°C