Question

Um calorímetro, cujo equivalente em água é igual a 60g, contém 135g de água a temperatura de 20C. Colocam-se, então, no calorímetro, mais de 450g de água a temperatura de 50C. Calcule a temperatura de equilíbrio térmico.

Answer 1

Olá!

Vamos a lembrar que o  equilíbrio térmico é aquele estado no qual as temperaturas de dois corpos são equalizadas, as quais, em suas condições iniciais, tinham temperaturas diferentes, uma vez que as temperaturas são equacionadas, o fluxo de calor é suspenso, ambos os corpos alcançando o equilíbrio térmico mencionado anteriormente. Dessa forma a equação  do Equilíbrio Térmico é :


Calor Perdido + Calor Ganho = 0

Que é o mesmo que:

Qpa + Qpb + Qg1 + Qg2 = 0


Do enunciado temos:

- Calorímetro, cujo equivalente em agua = 60g, como contém 135g, isso é: 60g + 135g = 195g

- Ti = 20°C.

- Calorímetro, com mais de 450g de água

- Tf = 50°C.

- Vamos a considere o calor específico da água = 1,0cal/gºC

Agora aplicando a formula temos:

$195g* 1 cal/g^{o}C * (T-20^{o}C) + 450g * 1 cal/g^{o}C * (T-50 ^{o}C)) = 0$


$195T - 390 + 450T - 22.500 = 0$

$195T + 450T = 390 + 22.500$

$645T = 22.890$

$T = \frac{22.890}{645}$

$T = 35,48^{o}C$


Assim a temperatura de equilíbrio térmico é 35,48°C