Question

14-Misturamos 1 litro de água a 30°C com 2 tros de agua a 90°C Supondo que haja trocas de calor extre os corpos determine a temperatura de equilibrio térmico? Dado densidade de agua 1 kg/litro e calor especifico da água 1 cal/gC.​

Answer 1

A temperatura de equilíbrio da água foi de 70°C.

• Explicação:

Essa questão aborda uma situação típica da calorimetria, em que alguns corpos buscam o equilíbrio térmico entre si. Para resolver essa questão, precisamos relembrar alguns pontos das trocas de calor entre corpos:

➯ Calor cedido é calor recebido. Dessa forma, não há perdas caloríficas, e tudo que o corpo de maior temperatura perde é recebido pelo de menor temperatura.

➯ A soma dos calores vale zero, isso porque o calor cedido é negativo, e o recebido, positivo. E como visto, eles são iguais em módulo.

➯ Questões de equilíbrio térmico envolvem o calor sensível. Isso porque há variação de temperatura.

Vamos relembrar o que é calor sensível:

➯ Calor sensível: É usado quando há a variação de temperatura de um corpo. Depende do calor específico da substância:

                                            $\boxed {\bf Q = m \cdot c \cdot \Delta T}$          

Sendo:

➯ Q = Quantidade de calor, em calorias (cal);

➯ m = massa, em g;

➯ c = calor específico da substância, em cal/g.°C;

➯ ΔT = variação da temperatura, em Celsius (°C);

agora, vamos analisar a questão e resolvê-la:

• Questão:

Todo o calor cedido pela massa de água quente será absorvido pela água fria. Vamos montar uma equação da soma de calores:

$\bf Q_q + Q_a = 0$

O calor envolvido é o sensível. Vamos adaptar a fórmula:

$\bf m_q \cdot c_q \cdot \Delta T + m_a \cdot c_a \cdot \Delta T = 0$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf 1000 \cdot 1 \cdot \Delta T + 2000 \cdot 1 \cdot \Delta T = 0$

Lembre-se: a densidade da água nos diz que 1 litro de água pesa 1kg. Logo, um litro de água pesa 1000 gramas.

$\bf 1000 \cdot (Tf - Ti) + 2000 \cdot (T_f - T_i ) = 0$

$\bf 1000 \cdot (T_f - 30) + 2000 \cdot (T_f - 90) = 0$

$\bf 1000 \cdot -30 + 1000 \cdot T_f + 2000 \cdot -90 + 2000 \cdot T_f = 0$

$\bf -30.000 + 1000 \cdot T_f -180.000 + 2000 \cdot T_f = 0$

$\bf 3000 \cdot T_f - 210.000 = 0$

➯ Isole a temperatura final (Tf):

$\bf 3000 \cdot T_f = 210.000$

$\bf T_f = \dfrac{210.000}{3000}$

$\boxed{\bf T_f = 70 \circ C}$

➯A temperatura de equilíbrio da água foi de 70°C.

Saiba mais sobre equilíbrio térmico em:

https://brainly.com.br/tarefa/29380936

Espero ter ajudado!

Answer 2

Resposta:
40°C
Explicação:
m = 1L = 1kg = 1000g
Q = 0
1000 • 1 • (Tf - 30) + 1000Tf - 50000=0
2000Tf = 80000
Tf = 80000/2000
Tf = 40°C
Espero ter ajudado! ;)