Question

Qual a temperatura de equilíbrio entre um bloco de alumínio de 5000g á 20°C mergulhadk em um litro de água a 60°C? Supondo que não há perdas de calor. Dados: Calor específico da água= 1cal/g° e Calor específico do alumínio= 0,219cal/g°C

A) Temperatura final = 55,5°C
B) Temperatura final = 14,2°C
C) Temperatura final = 25,5°C
D) Temperatura final = 31,4°C
E) Temperatura final = 39,1°C​

Answer 1

Se não há perdas de calor, a soma do calor emitido pelos dois materiais deve ser igual a zero.

A fórmula pra determinar o calor envolvido é Q = m*c*Δθ, em que Δθ = θfinal - θinicial.

Como o sistema entrou em equilíbrio, θfinal vai ser justamente a temperatura de equilíbrio.

Ainda, como a densidade da água é 1kg/L, temos que 1 litro de água corresponde a 1000g.

Qalumínio + Qágua = 0.

5000*0,219*(θfinal - 20) + 1000*1*(θfinal - 60) = 0

1095*θfinal - 21900 + 1000*θfinal - 60000 = 0

2095*θfinal = 81900

θfinal = 39,1°C