Um bloco de gelo de massa 60g a -10ºC é introduzido ao mesmo tempo que 20g de cobre a 80ºC em um calorímetro contendo 300g de água a 20ºC. Sendo a capacidade térmica de calorímetro igual a 50cal/ºC e calor específico do cobre é 0,092cal/g. ºC, Lf=80cal/g, calor específico do gelo é 0,5cal/g. ºC, determine a temperatura final de euqilíbrio térmico.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A temperatura final de equilibrio termico é 4,97 °C.
O calor sensível é aquele que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma variação da sua temperatura.
Podemos calcular o calor sensível por meio da seguinte equação -
Q = mcΔT
O calor latente é o calor que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma mudança de estado físico.
Podemos calcular o Calor Latente por meio da seguinte equação -
Q = mL
As trocas de calor ocorrerão de forma que o calor cedido será igual ao calor recebido-
∑Q = 0
Q calorímetro + Qgelo + Qgelo + Q água derretida + Q água + Q cobre = 0
m.c.(Tf - ti) + m.c.(Tf - ti) + m.Lf + m.c.(Tf - ti) + m.c.(Tf - ti) = m.c.(Tf - ti) = 0
50.(Tf - 20)+ 60.0,5. 10 + 60.80 + 60.1.Tf + 300.1.(Tf - 20) + 20.0,092.(Tf - 80) = 0
50Tf - 1000 + 300 + 4800 + 60Tf + 300Tf - 6000 + 1,84Tf - 147,2 = 0
411,84 t = 2047,2
t = 2047,2/411,84
t = 4,97 °C