Question

Colocam-se 800 g de ferro a 90 °C em um recipiente contendo 600 g de água a 18 °C. Sabendo que o calor específico do ferro é igual a 0,114 cal/g.°C e desprezando o calor absolvido pelo recipiente, qual a temperatura de equilíbrio térmico?
a)26 °C b)27,5 °C c)27 °C d)26,5 °C e)28 °C

Answer 1

Vamos analisar oq o enunciado nos diz. Se ele diz q eles alcançaram o equilíbrio térmico, isso significa q as trocas de calor cessaram numa temperatura q eu vou chamar de ''x''. Como ele n disse se houve mudança de estado físico ou n de algum dos materias, considerarei q n houve.

Agora basta igualarmos a quantidade de calor perdido pelo ferro (corpo de maior temperatura) com a q foi cedida para a água (corpo de menor temperatura):

Nesse caso usaremos a fórmula da quantidade de calor sensível:

Q=m.c.ΔT

Q = quantidade de calor recebido ou cedido pelo corpo

m= massa

c = calor específico da substância (geralmente dado em cal/g°C

ΔT = variação de temperatura

Calor específico da água = 1 cal/g°C

Calor específico do ferro = 0,11cal/g°C

Agora vamos igualar as seguintes expressões:

Qágua = -Qferro

600.1.(x-18) = -[800.0,11.(x-90)]

600x-10800 = -[88x-7920]

600x-10800=-88x+7920

600x+88x=10800+7920

688x=18720

x=18720/688 = 27,21°C (aproximadamente)