Question

Dois blocos, A e B, feitos do mesmo material, apresentam
os seguintes dados iniciais:
A B
Massa (g) 10 30
Temperatura (ºC) –20 40
Após troca de calor somente entre eles, e uma vez estabelecido
o equilíbrio térmico, a temperatura final dos blocos
será igual a
(A) 10 ºC.
(B) 15 ºC.
(C) 20 ºC.
(D) 25 ºC.
(E) 30 ºC

Answer 1

Q1=10x-20=-200
Q2=30x40=1200

Qf=1200 +(-200)=1000

1000=(10+30)xTf
1000/40=Tf
Tf=25

Answer 2

A temperatura final de cada bloco será 25ºC.

Temos um exemplo de Equilíbrio Térmico. Como os dois blocos são do mesmo material, podemos dizer que seus calores específicos são iguais (utilizaremos a c para representá-lo).

No equilíbrio térmico, a soma das quantidades de calor sensível, de cada bloco, é zero. Ou seja:

$Q_a + Q_b = 0\\\\m_ac\Delta T_a + m_bc\Delta T_b = 0$

Substituindo os valores da tabela:

$10c[T_{final} - (-20)] + 30c(T_{final} - 40) = 0\\\\10c(T_{final} +20) = -30c(T_{final} - 40)\\\\T_{final} + 20 = -3(T_{final} - 40)\\\\T_{final} + 20 = -3T_{final} + 120\\\\T_{final} + 3T_{final} = 120 - 20\\\\4T_{final} = 100\\\\T_{final} = 100/4 = 25^oC$

Vale ressaltar que, após atingir o equilíbrio térmico, os dois blocos ficam com a mesma temperatura.

Portanto, a alternativa correta é a letra d).

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