Question

Misturam-se 300g de um metal a 100 °C com 125g de água a 20 °C, em um calorímetro de capacidade térmica desprezível. Sabendo-se que a temperatura de equilíbrio térmico é 47,6 °C, determine o calor específico do metal.

Dado: Calor específico da água = 1,00 cal/ g °C

Answer 1

Qr+Qc=0
300.c.(47,6-100)+125.1.(47,6-20)=0
-15720c+3450=0
15720c=3450
c≈0,2 cal/g °C

Answer 2

Ao misturar o metal com a água e ambos atingirem o equilíbrio térmico, o calor retirado do metal é transmitido à água (Qmetal = Qagua). Lembrando que o calor transferido por um corpo é estimado pela expressão Q = m x Cp x (Tf - Ti), igualando Qmetal = Qagua, obtemos que o calor específico do metal é de 0,22 cal/gºC.

Quando atingimos o equilíbrio térmico?

O equilíbrio térmico é atingido quando ambos os corpos apresentam a mesma temperatura, ou seja, quando não temos mais transferência de calor entre os corpos.

Quando atingimos o equilíbrio térmico, o calor retirado do corpo quente é transferido para o corpo frio, assim podemos afirmar que:

|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.

Neste exercício o corpo quente é o metal, que perde calor saindo de 100ºC até 47,6ºC. Já o corpo frio é a água, que recebe calor do metal partindo de 20ºC até 47,6ºC.

Igualando Qquente = Qfrio:

$[m Cp (T_f - T_i)]_{metal} = [m Cp (T_f - T_i)]_{agua} \\\\\\ Cp_{metal} = \frac{[m Cp (T_f - T_i)]_{agua}}{[m (T_f-T_i)]_{metal}}\\\\\\Cp_{metal} = \frac{125 * 1 *(47,6-20)}{300 (100-47,6)}$

Cp_metal = 0,22 cal/gºC

Para mais exercícios de calorimetria acesse: https://brainly.com.br/tarefa/5705309

#SPJ2