Question

12) (UEPG-PR) No interior de um calorímetro adiabático de capacidade térmica desprezível, são colocados dois cilindros, um de prata (c = 0,056 cal/g.°C) e um de cobre (c = 0,092 cal/g.°C), cujas massas são iguais. Nessas condições, a temperatura no interior do calorímetro é igual a 20 °C. São introduzidos 100 g de água a 80 °C no calorímetro, e a temperatura em seu interior, após as trocas de calor, passa a ser de 60 °C. A partir desses dados, assinale o que for correto:

01) Após algum tempo, verifica-se que o cilindro de prata e o cilindro de cobre no interior do calorímetro têm a mesma temperatura, e que esta é diferente da temperatura da água.
02) O cilindro de cobre absorve mais calor que o cilindro de prata.
04) A quantidade de calor absorvido pelo cilindro de prata vale, aproximadamente, 757 cal.
08) O processo que ocorre no interior do calorímetro é espontâneo.
16) A massa de cada cilindro é, aproximadamente, igual a 338 g.

Answer 1

Boa noite!

Antes de responder item por item, vamos achar a massa desses cilindros. Basta usar a lei zero da termodinâmica.

$\sum { Q } =0\\ \\ Q_{ agua }=Q_{ cobre }+Q_{ prata }\\ \\ Q=m*c*\Delta \theta$

Substituindo os dados:

$\\ 100*1*(80-60)=m*0,092*(80-20)+m*0,056*(80-20)\\ \\ \boxed{m=338\quad g}$

01) A assertiva é falsa, visto que a temperatura da água, ferro e cobre são iguais no ponto de equilíbrio.

02) Assertiva correta. Como ambas possuem a mesma massa e variam a mesma temperatura, aquele que tiver o maior coeficiente coeficiente térmico absorverá mais calor, que no caso é o cobre.

04)

$Q=338*0,092*(80-20)\\ \\ Q=757\quad cal$

Correta!

08) Correta! Visto que a entropia( energia de Gibbs) é menor que 0.

16) Já feito. Correto!