(Mackenzie-SP) Um calorímetro de capacidade térmica 5,0 cal/°C contém 200g de água (calor específico = 1,0 cal/g °C) a 20 °C. Ao colocarmos um bloco metálico de 500g à temperatura de 100°C no interior desse calorímetro, observamos que o sistema atinge o equilíbrio térmico a 60°C. O calor específico do metal que constitui esse bloco, em cal/g°C, é:
A) 0,30
B) 0,36
C) 0,38
D) 0,41
E)0,52
Soluções para a tarefa
Q1 +Q2+ Q3 ... = 0
onde Q = m. c. Delta T
Para água : Q = 200 .1 . ( 60 -20) = 8000 calorias
para o bloco de ferro
Q = 500 . c . ( 60 - 100) = - 20000 .c
e o colorimetria é 5 cal / °C , como atingiu o equilibrio em 60°C
Q = 5 . 60 = 300 calorias
agora soma tudo
300 + 8000 + ( -20 000 c ) = 0
8300 = 20000c
c = 8300 / 20000
c = 0,415 cal / g °C letra D)
Sabendo que o calor transmitido da água e do calorímetro para o bloco metálico é de 8200 cal, o calor específico do metal é de 0,41 cal/gºC (alternativa D)
Como equacionamos o equilíbrio térmico?
O equilíbrio térmico ocorre quando não temos mais transferência de calor entre os corpos, e, portanto, todos apresentam a mesma temperatura.
Nessa situação, os corpos mais quentes perdem calor para os corpos mais frios, sendo a transferência de calor perdida pelo corpo quente (Qquente) é igual a transferência de calor fornecida pelo corpo frio (Qfrio):
|Qquente| = |Qfrio|
O calor transferido por um corpo é estimado pela expressão:
Q = m x Cp x (Tf - Ti)
Sendo: Q a quantidade de calor necessária, m a massa do corpo, Cp o calor específico da substância, Tf a temperatura final e Ti a temperatura inicial da substância.
No exercício temos dois corpos frios, o calorímetro e a água, e um corpo quente, o bloco metálico, de tal forma que:
Qfrio = Qcalorímetro + Qágua
Igualando o Qquente ao Qfrio:
Cp = 0,41 cal/gºC
Para mais exercícios de calorimetria acesse: https://brainly.com.br/tarefa/41058761
#SPJ2