Question

Mostre que a temperatura de equilíbrio entre três sistemas de mesma substância de massas diferentes e a temperaturas iniciais distintas é dada pela média ponderada pelas massas das temperaturas iniciais.

Answer 1

A temperatura de equilíbrio pode ser calculada pela soma de calor sensível de todas substâncias. Sabe-se que o calor fluirá de um corpo de maior temperatura, para um corpo de menor temperatura. Essa é a lei fundamental da termodinâmica.

Pela expressão do calor sensível tem-se que:

Q = m . c . ΔT

Conforme mencionado:

∑Q = 0

Qa + Qb + Qc = 0

ma . c . (Фf - Фia) + mb . c . (Фf - Фib) + mc . c . (Фf - Фic) = 0  

c . [ma .(Фf - Фia) + mb .(Фf - Фib) + mc .(Фf - Фic)] = 0

[(ma.Фf  ma.Фia) + (mb.Фf  mb.Фib) + (mc.Фf  mc.Фic)] = 0