Question

11) Dentro de um calorímetro, de capacidade térmica desprezível, estão armazenados 600 g de água
inicialmente a 10 °C. Um objeto metálico de massa 20 g e calor específico 0,1 cal/(g.°C) é jogado
dentro do calorímetro, fazendo com que a temperatura do conjunto atinja 30 °C. Qual era a
temperatura inicial do objeto metálico?

Answer 1

11) A temperatura inicial dessa barra de metálica é de 5970°C.

Quando não é considerada uma mudança de estado físico, utilizamos da Quantidade de Calor Sensível para calcular a variação de energia. A quantidade de calor é expressa matematicamente por:

Q=m.c.Δθ

A água que está inicialmente a uma temperatura de 10°C tem um aumento de 20°C (vai para 30°C) em sua temperatura, isso significa que ela está ganhando energia da substância X. Sabendo que o c da água é de 1 cal/g.°C, temos:

Q=m.c.Δθ

Q=600.1.(+20)

Q=+12000cal

Num equilíbrio, essa barra metálica deve estar com os mesmos 30°C que a água e deve ter despendido uma energia de 12000cal, logo:

Q=m.c.Δθ

12000=20.0,1. (θ-30)

6000=θ-30

θ=5970°C