Question

Em uma atividade experimental de Física, os estudantes verificaram que a quantidade de calor necessária para
aquecer um litro de água num recipiente de alumínio de 500 g é de 58565 cal. Segundo as conclusões, desprezando
as perdas, essa quantidade de calor é suficiente para que essa água alcance uma temperatura ideal para se
tomar chimarrão. De acordo com os dados experimentais, a temperatura ambiente era de 20°C e o calor específico
da água e do recipiente de alumínio são, respectivamente, iguais a 1 cal/g°C e 0,21 cal/g°C.
Ao se considerar o experimento citado acima, a temperatura da água do chimarrão é de:


Resposta: 73 graus celsius

Quero entender a resolução

Answer 1

Dados:

m = 1 L de água = 1 kg de água 

Alumínio 
m = 500 g
Q = 58565 cal.
T amb = 20°C  => T ambiente = T equilibrio -> Não para este caso. Pois, sofreu equilibrio sem reagir, ou seja, T inicial.
c água = 1 cal/g°C
c alu = 0,21 cal/g°C 
 
* Calculando - Quantidade de Calor (Q)
     
Recipiente + Água = Quantidade para chimarrão
                   Qr + Qa = Q
          m.c.ΔT + m.c.ΔT = Q
        500.0,21.(Tf-20) + 1000.1.(Tf-20) = Q
        105 Tf - 2 100 + 1 000 Tf - 20 000 = 58565
          1105 Tf = 58565 + 22 100
          1105 Tf = 80 565
                   Tf = 73°C

Conclui-se que, água + recipiente, de mesma temperatura ambiente, a partir de que aos 20°C, ela passou por transformação. Pede-se que a que temperatura da água do chimarrão chegasse a um ponto ideal, nesta Quantidade de Calor (Q) = 58 565 cal.