Question

Na determinação do calor específico de um metal, aqueceu-se uma amostra de 50g desse metal a 98oC e a amostra aquecida foi, rapidamente, transferida para um calorímetro de cobre bem isolado. O calor específico do cobre é de 0,093cal/goC e a massa do cobre do calorímetro é de 150g., no interior do calorímetro há 200g de água, cujo calor específico é 1cal/goC. A temperatura do calorímetro e da água antes de receber a amostra aquecida era de 21oC, após receber a amostra e restabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura atingiu 24,6oC. Determine o calor específico do metal em questão.

Answer 1

Primeiro de tudo separe os valores:   [antes] = antes do equilibrio
                                                           [depois] = depois do equilibrio 
Massa do Metal mm [a]ntes] = 50g
Temp° Inicial T0 [a]ntes] = 98°c

Calor especifico cobre calorimetro cc[antes]  = 0,093
Massa calorímetro mc [a]ntes] : 150g

Massa agua ma [a]ntes] = 200g
Calor especifico agua [a]ntes] = 1 
Temp calorímetro + água antes [a]ntes] =  21°c
Temperatura [d]epois] = 24,6°c

Calcular calor [a]ntes do equilibrio de cada um : Q[a] = m[a] . c[a] . Δt[a]

Metal [m] antes:
Qm[a] = mm . c[a] . Δt[a]
Qm[a] = 50g. c[a] . 98°c
Qm[a] = 4900 . c[a] g°c

Calorimetro [C] antes:
QC[a] = mC[a] . cC[a] . Δt[a]
QC[a] = 150 . 0,093 . Δt[a]
QC[a] = 13,95 . 21°c
QC[a] = 292,98 Cal

Agua [ag] antes:
Qag[a] = mag[a] . cag[a] . Δt[a]
Qag[a] = 200 . 1 . 21
Qag[a] = 4200 cal

Total de calor [Qta] no sistema antes do equilibrio fica:
Qta = Qm[a] + QC[a] + Qag[a] 
Qta = 4900c[a] + 292,98 + 4200
Qta = 4900c[a]g°c + 4492,98cal

Depois do equilibrio:  Q[d] = m[a] + c[a] + Δt[d]   Só muda a temperatura.

Metal depois:
QM[d] = mm[a] + cm[a] + Δt[d]
Qm[d] = 50 . c . 24,6
Qm[d] = 1230c[d] g°c

Calorimetro depois:
QC[d] = mC[a] . cC[a] . Δt[d]
QCd] =  150 . 0,093 . Δt[d]
QC[d] = 13,95 . 24,6
QC[d] = 343,17 Cal

Agua depois:
Qag[d] = mag[d] . cag[d] . Δt[d]
Qag[d] = 200 . 1 . 24,6 
Qag[d] = 4920 Cal

Total de calor [Qtd] depois do equilibro:
Qtd = Qm[d] + QC[d] + Qag[d] 
Qtd =1230.c + 343,17 + 4920
Qtd= 1230c[d] g°c +  5263,17 Cal

Então lei de conservação de energia:   Qta = Qtd 
4900c g°c + 4492,98cal = 1230c g°c +  5263,17 Cal 
4900c + 4492,98 = 1230c + 5263,17
4900c-1230c = 5263,17 - 4492,98
3670c = 770,19
c = 770,19 / 3670
c = 0,20986 cal g/°c   ≈   0,21 cal g/°c
 


~ Espero ter ajudado ;=;

Answer 2

moço me ajuda pelo amor de deus, preciso muito de uma atividade de física e não consigo responder