2) Para testar os conhecimentos de termofísica de seus alunos, o professor propoeu
calorimetria no qual são misturados 100 g de água líquida a 20ºC com 200 g de uma liga
75°C. O professor informa que o calor específico da água líquida é 1cal/(8°C) e o da
0,1cal/lg.x) onde X é uma escala arbitrária de temperatura, cuja relação com a escala cestu
representada no gráfico.
4 x (x)
85 +----
10
°C (°C)
Obtenha uma equação de conversão entre as escalas X e Celsius e, considerando que a mistura seja
feita dentro de um calorímetro ideal, calcule a temperatura final da mistura, na escala Celsius, depois
de atingido o equilíbrio térmico.
A) 50.
C) 70.
E) 80.
B) 60.
D) 30.
anteviagem e
levado inconscientem
hnenital Ane
Soluções para a tarefa
A alternativa correta é a letra a) θ = 50 ºC.
Vamos aos dados/resoluções:
Ma = 100g;
Ml = 200g;
Ca = 1 cal/ g x C; kg/m³ ;
Cl = 0,1 cal / g ;
Para equação de conversão entre as escalas, com os valores do gráfico:
θx - 25 / 85 - 25 ;
θC - 0 / 10 - 0 ;
θX - 25 / 60 = θC/10 ;
θx = 6 θC = 25;
Para temperatura de equilíbrio (θ) ;
Δθx / 60 = ΔθC / 10 ;
ΔθX = 6ΔθC.
PS: A marca do mercúrio sobre 1 grau na escala Celsius, sobre 6 graus a escala x, logo o calor específico da liga é seis vezes maior quando expresso usando a escala Celsius:
Cl = 6x (0,1 cal/ g x C) ;
0,6 cal/g x C
Finalizando e realizando o somatório dos calores:
Qágua + Qliga = 0 ;
(mcΔθ)água + (mcΔθ)liga = 0;
100 (1) (θ - 20) + 200 (0,6) (0 - 75) = 0 ;
θ - 20 + 1,2θ - 90 = 0 ;
2,2 θ = 100 ;
θ = 50 ºC.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)
Resposta: Letra A
Explicação passo-a-passo: