Em uma xícara que contém 300g de chá em uma temperatura de 70ºC, adiciona-se 20g de água gelada a uma temperatura de 5ºC. Considere que a xícara não absorva nenhuma quantidade de calor durante o resfriamento do chá e determine a temperatura de equilíbrio do sistema.
Dados: calor específico da água (igual à do chá): 1 cal/g°C
Soluções para a tarefa
• Temos um exercício de calorimetria.
Temos que em uma xícara há um chá quente e queremos saber a temperatura final após uma certa quantidade de água fria ser adicionada.
• Como resolver esse exercício?
Precisamos saber que por estar em equilíbrio térmico, a soma das variações possuirá como calor resultante 0. Assim:
Q = m₁cΔT₁ + m₂cΔT₂, onde m₁ é a massa do café, m₂ é a massa da água, ΔT₁ é a variação de temperatura do café e ΔT₂ é a variação de temperatura da água. Além disso, Q será 0 e c é igual para o chá e para a água = 1cal/gºC:
0 = 300*1*(Tf - 70) + 20*1*(Tf - 5)
0 = 300Tf - 21000 + 20Tf - 100
0 = 320 Tf - 21100
21100 = 320 Tf
21100/320 = Tf
Tf = 65,93ºC
Portanto, a temperatura final do chá é de 65,93ºC
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Bons estudos!
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Resposta:
Q=m.cAT+m.cAT
0=300(Tf-70)+20(Tf-5)
0=300Tf-21000+20Tf-100
0=320Tf-21100
21100÷320=65,93
Explicação:
65,93°C