Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80 °C com 200 g de água a 10 °C.
Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em °C, é igual a:
a)35
B)45
C)28
D)52
E)54
Soluções para a tarefa
Resposta:
Explicação:
"ALTERNATIVA A".
Nomenclaturas:
Q= quantidade de calor
m = massa.
c = calor específico.
DT = variação de temperatura.
Tf = temperatura final.
Ti = temperatura inicial.
Aplicação:
Observe que o exercício nos informa que o experimento fora feito em um sistema isolado, ou seja, o mesmo não sofre interferência do meio externo.
Com isso, devemos aplicar a conservação da quantidade de calor onde o mesmo tem que ser igualdo a zero, veja:
Q1 + Q2 + Q3...Qn = 0. \\ \\m \times c \times DT + m \times c \times DT = 0. \\ m \times c \times (Tf - Ti) + m \times c \times (Tf - Ti) = 0. \\ 300 \times 1 \times (Tf - 80) + 200 \times 1 \times (Tf - 10) = 0. \\ 300 \times (Tf - 80) + 200 \times (Tf - 10 )= 0. \\ 300Tf - 24000 + 200Tf - 2000 = 0. \\ 500Tf - 26000 = 0. \\ \\ 500Tf = 26000. \\ \\ Tf = \frac{26000}{500} \\ \\ Tf = 52 \: Celsius.
Obs: lembre-se que o calor específico da água equivale a 1cal/g °C.
Portanto, a temperatura de equilíbrio da mistura é equivalente a 52°C.