Question

Cerca de 200 g de água a temperatura de 20°C são adicionados, em um calorímetro, a 100 g de água à temperatura inicial de 80ºC. Desprezando-se as perdas, determine a temperatura final do equilíbrio térmico da mistura

Answer 1

* Calor específico da água = 1 cal/g/ºC.

Dados:

m₁ = 200 g

T₁ = 20 ºC

m₂ = 100 g

T₂ = 80 ºC

c₁ = 1 cal/gºC

c₂ = 1 cal/gºC

_

Q₁ + Q₂ = 0

m₁ · c₁ · (Tf - T₁) + m₂ · c₂ · (Tf - T₂) = 0

200 · 1 · (Tf - 20) + 100 · 1 · (Tf - 80) = 0

200 · (Tf - 20)  + 100 · (Tf - 80) = 0

200 Tf - 4 000 + 100 Tf - 8 000 = 0

200 Tf + 100 Tf = 0 + 8 000 + 4 000

300 Tf = 12 000

Tf = 12 000 / 300

Tf = 40 ºC

Answer 2

Resposta:

A temperatura final de equilíbrio equivale a 40°C.

Explicação:

As trocas de calor que ocorrem entre dois corpos isolados, até atingirem o equilíbrio térmico, são efetuadas de modo que o calor recebido por um equivale ao calor cedido pelo outro.

∑Q = 0

O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura.  

Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -

Q = mcΔt

Onde,

m = massa do corpo

ΔT = variação da temperatura

c = calor específico do corpo

Assim,

mcΔT água + mcΔT água = 0

200. 1. (Tf - 20) + 100. 1. (Tf - 80) = 0

200Tf - 4000 + 100Tf - 8000 = 0

300Tf = 12000

Tf = 40°C