Após o processo de usinagem, uma peça de alumínio com massa de 200 g atinge a temperatura de 100 °C. Para ser manuseada, essa peça é imediatamente imersa em um recipiente que contém 1000 g de água a 25 °C. Sabe-se que o calor específico da água é igual a 1,00 cal/g.0C e o do alumínio, a 0,25 cal/g.0C.°Admita que só ocorra troca de calor entre a peça e a água. Nessas condições, a temperatura de equilíbrio térmico, em °C, é igual a:
Soluções para a tarefa
Resposta:
Explicação:
Alumínio (1) Água (2)
m = 200 g m = 1000 g
t₀ = 100 °C t₀ = 25 °C
c = 0,25 cal/g°C c = 1 cal/g°C
t = ? t = ?
A temperatura de equilíbrio térmico é igual a: 28,57°C.
Equilíbrio Térmico
Considerando que as trocas de calor só ocorrerão entre a peça de alumínio e a água, o equilíbrio térmico se dará quando os dois atingirem a mesma temperatura e de forma que-
- O calor será cedido pelo alumínio
- O calor será recebido pela água
- A quantidade de calor cedida será igual à quantidade de calor recebida.
Calculando a temperatura de equilíbrio térmico nas condições citadas e com os dados abaixo-
- massa alumínio = 200 gramas
- massa de água = 1000 gramas
- calor específico da água = 1 Cal/g°C
- calor específico do alumínio = 0,25 Cal/g°C
Assim,
Qcedido = - Qrecebido
mcΔTágua = - mcΔTalumínio
1000. 1. (T - 25) = 200. 0,25. (T - 100)
1000T - 25000 = - 50T + 5000
1050T = 30000
T = 28,57°C
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