Question

Numa cozinha industrial, a água de um caldeirão é aquecida de 10 °C a 20 °C, sendo misturada, em seguida, à água a 80 °C de um segundo caldeirão, resultando em 10 litros de água a 32 °C, após a mistura. Considere que haja troca de calor apenas entre as duas porções de água misturadas. Determine a quantidade de calor recebida pela água do primeiro caldeirão ao ser aquecida até 20°C

Answer 1

Usando a fórmula de quantidade de calor, temos:

Q = m . c . ΔT

Q = m1 . 1 . (20-10)

Q = m1 . 10

Para descobrir o valor de m1, seguimos:

como a quantidade de calor da água que estava no caldeirão + a quantidade de calor da mistura = zero, porque está em equilíbrio térmico, obtemos:

Q1 + Q2 = 0

m1 . 1 . (32-20) + m2 . 1 . (32-80) = 0

12 . m1 = 48 . m2

m1 = 4 . m2 (I)

e como a densidade da água é 1000g/L, em 10 L temos: 10000g de água, por isso:

m1 + m2 = 10000g (II)

Substituindo (II) em (I), temos:

m1 = 4(10000 - m1)

5 . m1 = 40000

m1 = 8000g

Voltando para a fórmula que usamos no início da resolução...

Q = m1 . 10

Q = 8000 . 10

Q = 80000 cal ou Q = 80Kcal