Question

Colocando em contato duas massas de 400g cada uma, sendo uma
de ferro a 240° e outra de chumbo, a  140°c,
qual será a temperatura  de equilíbrio térmico?
Considere apenas as trocas de calor
entre as duas massas e os seguintes dados: calor especifico de ferro=0,11 cal/g
c° , calor especifico do chumbo=0,031 cal/g °c

Answer 1

Qfe = m1 . c1 . ?T1

Qch = m2 . c2 . ?T2

Q1 + Q2 = 0

Qfe + Qch = 0

m1 . c1 . ?T1 + m2 . c2 . ?t2 = 0

400 . 0,11 . (Tf - 240) + 400 . 0,031 . (Tf - 140) = 0

44 (Tf - 240) + 12,4 (Tf - 140) = 0

44Tf - 10560 + 12,4Tf - 1736 = 0

44Tf + 12,4Tf = 1736 + 10560

56,4Tf = 12296

Tf = ~ 218,014°C

Answer 2

Bem, primeiro vamos organizar os dados.
Q1 ( Susbtãncia 1)
Q2 (Substãncia 2)

Fórmula que vamos usar :
Q = m * c * Δt

Q -- Quantidade necessária de calorias;
m ---- Massa da substância;
c ---- Calor específico da substância;
Δt ----- Variação de temperatura.

Agora vamos botar essa fórmula, em cada um dessas duas substâncias.

Ferro :

m = 400 g
c = 0,11 cal/g * ºC
Δt = ?

Q1 =  400 * 0,11 * Δt1

Chumbo :

m = 400 g
c = 0,031 cal/g * ºC
Δt = ?

Q2 = 400 * 0,031 * Δt2


Agora igualamos a zero

Quando estiverem em equilíbrio, vai ser quando,
 
Q1 = Q2    

400 * 0,11 * Δt1 + 400 * 0,031 * Δt2 = 0
44Δt1 + 12,4Δt2 = 0

Mas sabemos que, as substâncias estavam com uma temperatura, basta inserir na conta.

44 (Δt1 - 240) + 12,4 (Δt2 - 140) = 0
44Δt1 - 10560 + 12,4Δt2 - 1736 = 0

Agora podemos deixar as temperaturas, apenas como Δt.

44Δt + 12,4Δt = 10560 + 1736
56,4Δt = 12296
Δt ≈ 218,014 ºC