Question

A temperatura de um lingote de um metal de 0,0500 kg é elevada para 200o C e então colocado num calorímetro isolado, contendo 0,400 kg de água inicialmente a 20,0o C . Se a temperatura final de equilíbrio do sistema for 22o C, determine o metal analisado, comparando seu resultado com a tabela a seguir.

Considere o calor específico da água igual a 4000 J/kg.K, e sua densidade é igual à 1,0 kg/L. Despreze a troca de calor entre a água e o recipiente.


Substância

c (J/kg.K)

Alumínio

900

Berílio

1830

Cobre

387

Ouro

129

Ferro

448

Prata

234

Answer 1

Olá!

Pela fórmula de quantidade de calor temos:

Q = m * c * (Tf - Ti)


Onde,

Q:quantidade de calor;

m: massa (g);

c: calor especifico (cal / g °C);

Tf: temperatura final;

Ti: temperatura inicial.


Para encontrarmos o calor especifico do metal da questão, basta somar as fórmulas de quantidade de calor da água e do metal e igualar a zero, pois elas estão em equilíbrio:


Qa + Qm = 0

ma * ca * (Tf - Tia) + mm * cm * (Tf - Tim) = 0

400 * 1 * (22 - 20) + 50 * cm * (22 -200) = 0

400 * 2 + 50cm * -178 = 0

800 - 8900cm = 0

cm = 800 / 8900

cm ≈ 0,09 cal / g °C ou 350 J / kg °C


O metal que mais se aproxima desse resultado é o cobre.