Quando misturamos em uma panela 200 g de água a 10 °C com 400 g de água a 60 °C podemos afirmar que, após certo tempo, a mistura terá aproximadamente uma temperatura de: ( Dado: calor específico da água = 1,0 cal / g . °C)
a) 20 °C.
b) 40 °C.
c) 43 °C.
d) 50 °C.
e) 60 °C.
A
22 °C
B
35°C
C
38 °C
D
43 °C
Soluções para a tarefa
Resposta:
A. 22°C
Explicação:
Como houve a mistura de dois fluidos, estes com diferentes temperaturas, o que acontece no tempo de mistura é o equilíbrio térmico, que nada mais é do que o instante de tempo onde as temperaturas dos dois corpos se iguala. Uma observação importante é de que quando se chega no equilíbrio térmico, já não há mais troca de calor entre os dois corpos. Portanto, a soma da quantidade de calor de cada corpo é igual a zero no instante de tempo final. Como na maioria das vezes o instante de tempo é considerado igual, então na maioria das vezes pode-se aplicar:
Q1+Q2 +...+Qn = 0
Onde Q é a quantidade de Calor e n é o número de corpos.
Nesse caso só temos 2 corpos, e como Q =m.c.∆t, temos que:
(lembrando: Q = quantidade de calor, c = calor específico, ∆t = variação de temperatura)
Q1+Q2 = 0
200.1.(tf-10) + 400.1.(tf-60) = 0
(tf-10) +2(tf-60) = 0 #simplificando a equação por 200
3tf = 70
tf= 70/3
tf ≈ 22 °C
Portanto, a temperatura final(de equilíbrio) é aproximadamente igual a 22°C, letra A.
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