Question

dentro de uma garrafa térmica,foi colocado 0,5 litros de água á temperatura de 0 °c e 1 litro de água á temperatura de 25 °c. calcule a temperatura final da água considerando que a garrafa seja perfeitamente isolada termicamente e não participe do processo de transferência de calor entre os liquidos

Answer 1

Q = m . c . ΔΘ, onde:

Q = quantidade de calor em calorias (energia absorvida ou liberada);
m = quantidade da substância em gramas;
c = calor específico da substância (no caso, da água no estado líquido) = 1,0 cal/g °C
ΔΘ = variação da temperatura em °C (Temperatura final - Temperatura inicial).
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Observações importantes: como a densidade da água no estado líquido é 1,0 g/cm³, isto significa que 1 litro de água (1000 cm³) terão a massa de 1kg = 1000 gramas.

ΔΘ = no caso do problema, a Temperatura final será sempre a Temperatura de Equilíbrio Térmico desejada.
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$Q_{1}$ = 500 . (1) . [$t_{eq.}$ - 0]
$Q_{2}$ = 1000 . (1) . [$t_{eq.}$ - 25] 

$Q_{1}$ = 500 .$t_{eq.}$
$Q_{2}$ = 1000 . $t_{eq.}$ - 25000
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A teoria do Equilíbrio Térmico Sistêmica diz que:
$Q_{1}$ + $Q_{2}$ = 0

Portanto, teremos que:

500 . $t_{eq.}$  + 1000 . $t_{eq.}$ - 25000  =  0
1500 . $t_{eq.}$ = 25000
$t_{eq.}$ = $\frac{25000}{1500}$
$t_{eq.}$ = $\frac{50}{3}$ °C

$t_{eq.}$ ≈ 16,67 °C (Temperatura de Equilíbrio Térmico do Sistema).

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