Deseja-se tomar banho em água à temperatura de 40 ºC. Para o preparo desse banho, colocam-se dois baldes de água a 100 ºC numa banheira. Quantos baldes (de mesma capacidade) a zero graus deve-se colocar na banheira?
a) 15 b) 12 c) 6 d) 3 e) 1,5
Soluções para a tarefa
Este é um exercício sobre troca de calor. Seguindo o princípio de conservação de energia temos que soma das quantidades de calor trocadas entre duas substâncias misturadas deve ser igual a 0°C, logo:
Q1 + Q2 = 0
m1. c. ΔT + m2. c. ΔT = 0
Devemos também desprezar a capacidade térmica da banheira e a perda de calor de água.
Sabemos que foram despejados dois baldes de água a 100 ºC numa banheira e que o balde de água a 0°C possui a mesma capacidade, ou seja, terá a mesma massa m, portanto, temos que encontrar o número x de baldes adicionados, logo:
Q1 + Q2 = 0
m1. c. ΔT + m2. c. ΔT = 0
2m . c . (40 - 100) + xm . c . (40 - 0) = 0
2m . c . (-60) = -xm . c . 40
-120mc = -40xmc
120 = 40x
x = 120/40
x = 3
Sendo assim, deve-se colocar na banheira 3 baldes (de mesma capacidade) a zero graus para atingir a temperatura de 40 ºC.
Resposta correta, letra d) 3
Abraços