Question

Um aluno usa uma tigela com 0,175 kg de sopa a 60 °C (principalmente água). Ele mexe a sopa com uma colher de prata cuja massa é 40g e que está a 20 °C. Por um descuido seu, a colher desliza de sua mão e cai dentro da tigela com a sopa. Qual será a temperatura de equilíbrio alcançada se a colher ficar dentro da sopa. Qual será a temperatura de equilíbrio alcançada se a colher ficar dentro da sopa, admitindo que nenhum calor é perdido para o ar? (C colher=240 J / kg ° C ). Assuma que a temperatura da tigela não se altera.

Answer 1

Sabemos que:

1 J / Kg°C = 0,000238 cal / g°C

Então, o calor específico da colher é:

240 J / Kg°C = 0,057 cal /g°C

Agora, como diz que não há troca de calor com o meio externo, podemos dizer que:

Q = m*c*(Tf-To)

Q1 + Q2 + ... + Qn = 0

Então, temos que:

massa sopa = 0,175 kg = 175 g
calor específico água = 1 cal/g°C

175*1*(Tf - 60) + 40*0,057*(Tf-20) = 0

175Tf - 10500 + 2,28Tf - 45,6 = 0

177,28Tf -10545,6 = 0

177,28Tf = 10545,6

Tf = 10545,6 / 177,28

Tf = 59,5°C