Question

Questão 1 Um sistema fechado contém 300g de água a 20°C. Introduz-se no calorímetro um bloco de alumínio, de massa 500g, a temperatura de 170°C. Determine a temperatura de equilíbrio térmico do sistema, admitindo que não há trocas de calor com o ambiente. Assinale a alternativa correta. Dados: Calor especifico da água = 1,0 cal/g °C e calor especifico do alumínio = 0,20 cal/g °C. A. O 89°C 17096​

Answer 1

A temperatura de equilíbrio do sistema será igual a 57,5 ºC. A partir da fórmula do calor sensível, podemos determinar a temperatura final do sistema.

Calor Sensível

O calor sensível Q pode ser calculado pela fórmula:

Q = m ×  c × ΔT

Em que:

• Q é o calor fornecido ou cedido pelo corpo;
• m : a massa do corpo;
• c: a calor específico do material;
• ΔT : a variação da temperatura.

Dado que o sistema é isolado, não haverá troca de calor com o ambiente, conservando a energia do sistema. Assim, igualando as trocas de calor entre a água e o alumínio:

m₁ ×  c₁ × ΔT₁ + m₂ × c₂ × ΔT₂ = 0

300 ×  1 × (T - 20) + 500 × 0,2 × (T - 170) = 0

300(T - 20) + 100(T - 170) = 0

300T - 6.000 + 100T - 17.000 = 0

300T + 100T = 17.000 + 6.000

400T = 23.000

T = 23.000 / 400

T = 57,5 ºC

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