Question

Num calorímetro ideal contendo 500g de água à temperatura de 10°C, é misturado um líquido, à 45°C, de calor específico 0,75cal/g°C. Após 15min, mede-se a temperatura de equilíbrio térmico e encontra-se o valor 25°C. Pede-se:

A) A massa do líquido colocada no calorímetro;

Answer 1

Resposta:

Explicação:

Sabendo que o calorímetro possui:

Mágua=500g

cágua=1cal/g°C

θinicialágua=10°C

Então podemos dizer que tanto a água quanto o calorímetro possuem mesma temperatura, já que estão em equilibrio, pelo príncipio do equilibrio térmico.

Foi misturado um novo líquido, então, teremos:

Mliquido=?

cliquido=0,75cal/gºC

θinicialliquido=45°C

Sabemos que em um calorímetro o calor do ambiente não afetará as trocas de calor que estão acontecendo dentro do mesmo, ou seja, do calorímero. Então o príncipio das Trocas de Calor, é válido nesse problema.

Príncipio da Troca de Calor:"Quando dois ou mais corpos, trocam calor entre si(Somente entre si), a soma da quantidade de calor total absorvido e liberado será igual a 0, até que atinjam o equlibrio térmico."

Aparentemente, a questão ignora a capacidade térmica do calorímetro, então iremos concluir que a mesma é desprezível.

Então vamos para o cálculo.

∑Qabsorvida+∑Qliberada=0

Qabsorvida=Qágua

Qliberada=Qliquido

Q=McΔθ

Sendo assim...

Mágua*cágua*Δθ1+Mliquido*cliquido*Δθ2=0

500*1*(25-10)+Mliquido*0,75*(25-45)=0

500*15+Mliquido*0,75*-20=0

7500+Mliquido*-15=0

-15Mliquido= -7500 (-1)

15Mliquido=7500

Mliquido=7500/15=500g