as temperaturas iniciais de uma massa m de um liquido A, 2m de um liquido b e 3m de um liquido c são respectivamente iguais a 60ºc , 40ºC e 20ºc. misturando-se os liquidos a e c a temperatura de equilibrio e 30ºc misturando-se os liquidos b e c a temperatura de equilibrio e 25ºc.A) qual e a temperatura de equilibrio, quando se mistura a e b ?B) se o calor especifico do liquido c é 0,5cal/gºc, qual é o calor especifico do liquido b?
Soluções para a tarefa
Resposta:
Tf=50ºc e Cb=0,25cal/gºc
Explicação:
Ta = 60ºC
Tb = 40ºC
Tc = 20ºC
ma = m
mb = 2m
mc = 3m
Misturando A e C o enunciado diz que Tf = 30ºC. Assim usando que
Qa + Qc = 0 (conservação da energia térmica)
ma ca ΔTa + mc cc ΔTc = 0
aonde
ΔTa = 30 - 60 = -30º
ΔTc = 30 - 20 = 10 ºC
m ca (-30) + 3mc cc (10) = 0
-30 ca + 30 cc = 0
Portanto Misturando B e C o enunciado diz que Tf = 25ºC
Qb + Qc = 0
mb cb ΔTb + mc cc ΔTc = 0
aonde
ΔTb = 25 - 40 = -15º
ΔTc = 25 - 20 = 5 ºC
2m cb (-15) + 3mc cc (5) = 0
-30 cb + 15 cc = 0
portanto
cc = 2 cb
Do resultando anterior:
ca = cc = 2cb
ca = cc Misturando A e B; Tf = ?
Qa + Qb = 0
ma ca ΔTa + mb cb ΔTb = 0
aonde
ΔTa = Tf - 60
ΔTb = Tf - 40
m (2cb) (Tf - 60) + 2m cb (Tf - 40) = 0
(Tf - 60) + (Tf - 40) = 0
2Tf = 100
Tf = 50ºC é a temperatura de equilíbrio, quando se misturam os líquidos A e B
c) dado do enunciado cc = 0,5 cal/gºC
vimos que
cc = 2cb
0,5 = 2cb
cb = 0,25 cal/gºC é o calor específico do liquido B