Question

Dona Joana é cozinheira e precisa de água a 80 °C para sua receita. Como não tem um termômetro, decide misturar água fria, que obtém de seu filtro, a 25 °C, com água fervente. Só não sabe em que proporção deve fazer a mistura. Resolve, então, pedir ajuda a seu filho, um excelente aluno em física. Após alguns cálculos, em que levou em conta o fato de morarem no litoral, e em que desprezou todas as possíveis perdas de calor, ele orienta sua mãe a misturar um copo de 200 mL de água do filtro com uma quantidade de água fervente, em mL, igual a
a) 800.
b)750.
c)625.
d)600.
e)550.

Answer 1

Resposta:

Letra E

Explicação:

Q = m . c . ΔT

Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)

m: massa do corpo (kg ou g)

c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial

Temos que o somatório dos calores trocados é nulo.

QFiltro + QFervente = 0  

m . c . (T-To) + m . c . (T-To) = 0  

Podemos cancelar o calor especifico pois são da mesma substancia, a água, sendo iguais.

Substituindo...

200 . (80-25) + m . (80-100) = 0  

11000 - 20m = 0  

20m = 11000

m = 11000/20

m = 550 mL

Espero ter ajudado. Bons estudos! (:

Answer 2

Olá, tudo certo?

Resolução:

            CALORIMETRIA

                               $\boxed{Q=m.c.\Delta t}$

Onde:

Q= quantidade de calor necessária para uma mudança de temperatura (cal ou J)

m= massa da substância (g ou Kg)

c= calor específico sensível da substância (cal/g.ºC ou J/kg.K)

ΔT= variação de temperatura (ºC ou K).

Dados:

Te=80 °C ⇒ é a temperatura de equilíbrio

T₁=25 °C ⇒ temperatura da água

T₂=100 °C  ⇒ temperatura de ebulição

V₁=200 ml    

V₂=?            

A quantidade de água na mistura para obter a temperatura de equilíbrio a 80 °C:              

     

Para calcular a massa temos a seguinte relação,

                                 $d=\dfrac{m}{V}$  ⇒  $m=d.V$

                                 $Q_1=Q_2$

                                  $m_1.c.(Te-T_1)=m_2.c.(T_2-Te)$

                                  $d.V_1.c.(Te-T_1)=d.V_2.c.(T_2-Te)\\\\V_1.(Te-T_1)=V_2.(T_2-Te)$

Isola ⇒ (V₂),

                                  $V_2=\dfrac{V_1.(Te-T_1)}{(T_2-Te)}$

Substituindo os dados,

                                 $V_2=\dfrac{200_X(80-25)}{100-80}\\\\V_2=\dfrac{200_X55}{20}\\\\V_2=\dfrac{11000}{20}\\\\\boxed{V_2=550\ mL}$

Alternativa e)

Bons estudos! =)