Question

Lucia , aluna do curso de nutrição , mistura 10g de café a 80ºC com 40g de leite a 20ºC . Admitindo que não haja troca de calor com o recipiente e que os líquidos tem o mesmo calor específico, determine a temperatura final do sistema ( café + leite).

Answer 1

Primeiro, anote os dados separadamente.

CAFÉ: m= 10g
           c₁=c₂ cal/g.ºC
          TF-TI = TF-80ºC

LEITE: m= 40g
           c₂=c₁ cal/ g. ºC
         TF-TI= TF- 20ºC

Agora, utilizaremos a equação fundamental
Q=m.c.(TF-TI)

E a equação de trocas de calor
Qcedido+Qrecebido = 0

Como o café está a uma maior temperatura, ele cederá calor.

m.c.TF-TI = 10. c . (TF-80)
m.c.TF-TI = 40. c₂. (TF-20)

Os calores específicos são iguais, portanto podemos cortálos.

10. (TF-80) + 40. (TF-20) = 0
10TF - 800 + 40TF - 800 = 0
50TF = 1600
5TF = 160
TF = 32ºC

O equilíbrio térmico ocorrerá aos 32ºC.

Answer 2

Usaremos esta seguinte formula derivada da expressão Q = m.c.T desprezando o C (enunciado)

Sendo entao:

Q1 + Q2 = Qmistura


M1xT1 + M2xT2= MFxTF
10x80 + 40x20 = 50xTF
800 + 800 = 50 x TF
TF = 32ºC