Question

17-Em um calorimetro cuja a capacidade térmica é de 50 cal/C, ha 400g de água a temperatura de 10°C Um objeto metálico de massa 150g e temperatura 130°C e lançado dentro do calorimetro. Sabendo que a temperatura final da mistura e 30°C, calcule a calor especifico do metal? ​

Answer 1

O calor específico do metal é de 0,6 cal/g .°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 pelo metal será absorvido tanto pela água quanto pelo calorímetro. Vamos montar uma equação da soma de calores:

$\bf Q_c + Q_a + Q_m = 0$

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

$\bf m_c \cdot c_c \cdot \Delta T + m_a \cdot c_a \cdot \Delta T + m_m \cdot c_m\cdot \Delta T = 0$

Não sabemos a massa nem o calor específico do calorímetro, mas sabemos sua capacidade térmica. A capacidade térmica é dada pelo produto entre massa e calor específico, então:

$\bf C_c \cdot \Delta T + m_a \cdot c_a \cdot \Delta T + m_m \cdot c_m\cdot \Delta T = 0$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf 50 \cdot \Delta T + 400 \cdot 1 \cdot \Delta T + 150 \cdot c_m\cdot \Delta T = 0$

$\bf [ 50 \cdot (T_f - T_i) ] + [400 \cdot 1 \cdot (T_f - T_i)] + [150 \cdot c_m (T_f - T_i) ] = 0$

$\bf [ 50 \cdot (30 - 10) ] + [400 \cdot 1 \cdot (30 - 10)] + [150 \cdot c_m \cdot (30 - 130) ] = 0$

$\bf (50 \cdot 20)+ (400 \cdot 1 \cdot 20) + (150 \cdot c_m \cdot -100) = 0$

$\bf 1000 + 8000 - 15000 \cdot c_m = 0$

➯ Isole o calor específico do metal (Cm):

$\bf -15000 c_m = - 9000$

$\bf c_m = \dfrac{-9000}{-15000}$

$\boxed{\bf c_m = 0,6 \ cal/g.\circ C}$

➯ O calor específico do metal é de 0,6 cal/g .°C

Saiba mais sobre equilíbrio térmico em:

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

Espero ter ajudado!