Question

Um artesão aqueceu 3kg de chumbo a uma temperatura de 300°C e colocou dentro de um balde com 5 Kg de água a 20°C. Sabendo que o calor especifico do chumbo é 0,03 cal/g°C e o da água 1,0 cal/g°C e ignorando as perdas de calor para o ambiente, qual a temperatura da água depois que ela entrar em equilíbrio térmico com o chumbo?

Answer 1

A temperatura final da água é igual a aproximadamente 25ºC.

De acordo com o Princípio geral das trocas de calor, se dois ou mais corpos trocam calor entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula.

Qa + Qb + Qc +... = 0

Dessa forma, vamos calcular:

Qchumbo + Qágua = 0

m₁ . c₁ . ΔT₁ + m₂ . c₂ . ΔT₂ = 0

3000 . 0,03 . (T-300) + 5000 . 1 . (T-20) = 0

90T - 27000 + 5000T - 100000 = 0

5090T = 127000

T = 24,9 ≅ 25ºC