Question

4) Determine a temperatura do equilíbrio térmico entre uma peça de ferro de massa 100g,
originalmente a 90°C, e uma porção de água de massa igual a 200 g, inicialmente a 10°C. Dados:
calor específico da água = 1 cal/(g. °C) e calor específico do ferro = 0,1 cal/(g. °C).

Answer 1

Resposta:

Oi

Tf = 22,87 °C

Explicação:

Existem 4 processos distintos nesta questão:

q4 = energia liberada da água

q1 = calor necessário para derreter o gêlo até 0°C

q2 = energia gasta para derreter todo o gêlo

q3 = energia para elevar a temperatura da água

logo q4 = m·c·ΔT = (200g) (1 cal/g·°C) (- 10°C) = - 2.000 cal

q1 = m·c·ΔT = (100g) (0,1 cal/g·°C) (90°C) = 900 cal

q2 = mΔH = (100g) (333J/g) = 33.300 J = 7961 cal

q3 = m·c·ΔT

q1 + q2 + q3 = q4

900 + 7961 + m·c·ΔT = - 2.000 cal

8.861 + 100(1)(Tf - 0) = - 200(1)(Tf - 10)

8.861 + 100Tf = - 200Tf + 2.000

8.861 + 300Tf = 2.000

6.861 =  300 Tf

Tf = 6.861 / 300

Tf = 22,87°C