Question

Em uma panela de capacidade térmica de 0,28 cal/°C com 350 gramas de água a 36°C, é posta uma colher metálica de 2,5 gramas a uma temperatura de fervura de 120°C. Essa colher possui capacidade térmica de 0,18 cal/°C.
Considerando o calor específico da água como 1,00 cal/°C, qual é a temperatura de equilíbrio do sistema.

Answer 1

Resposta:

T ≈ 36,04 °C

Explicação:

Devemos aplicar a equação da lei de conservação da energia térmica para o sistema.

Ou seja:

∑Q = 0  ⇒ Q₁ + Q₂ + Q₃ = 0

Em que:

Colher: Q₁ = m₁.c₁.ΔT₁ ou Q₁ = C₁ . ΔT₁

Água: Q₂ = m₂.c₂.ΔT₂

Panela: Q₃ = C₃ . ΔT₃

Então:

Q₁ + Q₂ + Q₃ = 0

C₁ . ΔT₁ + m₂.c₂.ΔT₂ + C₃ . ΔT₃

0,18 . (T - 120) + 350 . 1 . (T - 36) + 0,28 . (T - 36) = 0

0,18T - 21,6 + 350T - 12600 + 0,28T - 10,08 = 0

350,46.T = 12631,68

T = 12631,68 / 350,46

T ≈ 36,04 °C