Question

Um calorímetro de cobre ( calor específico c = 0,095 cal/g.ºC ) e massa 50 g , contém 280 g de água (calor específico c = 1 cal/g.ºC) , à temperatura inicial de 90 ºC. Introduz-se no calorímetro um bloco de alumínio (calor específico c = 0,220 cal/g.ºC ) à temperatura de 10ºC. O sistema atinge o equilíbrio térmico à temperatura de 60 ºC. Determinar a massa do bloco de alumínio.

Fórmulas: Q = m c (T 2 – T1 )

Answer 1

• O que é calorimetria?

A calorimetria (do latim, “calor” - a qualidade do que é quente, e do grego “metro” - medida) é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados às trocas de energia térmica. O termo calor define a energia em trânsito, o qual ocorre devido à diferença de temperatura entre os corpos.

• Qual é sua equação fundamental?

A quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo é dada por

$Q=m~.~c~.~\Delta T$

onde,

• Q é quantidade de calor, em J ou em cal
• m é a massa do corpo, em kg ou em g
• c é o calor específico, uma constante de proporcionalidade cujo valor depende do material do qual o corpo é feito, em J/kg.ºC ou em cal/g.ºC
• $\Delta T$ é a variação de temperatura, em ºC

• Resolvendo o problema

Para que haja equilíbrio térmico, a quantidade de calor absorvida pelo bloco de alumínio deve ser igual à perdida pelo calorímetro de cobre e pela água. Logo,

$Q_{bloco}=Q_{\'agua}+Q_{cobre}\\\\\begin{array}{lclc}m_{bloco}~.~c_{bloco}~.~(T-T_{bloco})&=&m_{\'agua}~.~c_{\'agua}~.~(T_{\'agua}-T)&+\\&&m_{cobre}~.~c_{cobre}~.~(T_{cobre}-T)&\end{array}\\\\m_{bloco}~.~0,220~.~(60-10)=280~.~1~.~(90-60)+50~.~0,095~.~(90-60)\\\\m_{bloco}~.~0,220~.~50=280~.~30+4,75~.~30\\\\m_{bloco}~.~11=8.400+142,5\\\\m_{bloco}~.~11=8.542,5\\\\m_{bloco}=\dfrac{8.542,5}{11}\\\\\boxed{\boxed{m_{bloco}=776,59~g}}$

• Para saber mais

https://brainly.com.br/tarefa/26760889