Question

Um cozinheiro coloca um litro de água gelada (à temperatura de 0ºC) em uma panela que
contém água à temperatura de 80ºC. A temperatura final da mistura é 60ºC. A quantidade de
água quente que havia na panela, não levando em conta a troca de calor da panela com a água,
era, em litros:
a) 2
b) 3
c) 4
d) 5
e) 6

Answer 1

Bom dia.

Existem dois processos que ocorrem para o equilíbrio:

⇒Aquecimento da água a 0ºC
⇒Resfriamento da água a 80ºC

O calor específico da água é 1 cal/g.ºC
A temperatura final é de 60ºC

Observando o aquecimento da água a zero graus, que são 1000 g:

Q = m . c . (T - To)
Q = 1000 . 1 . (60 - 0)
Q = 1000 . 60

Q = 60000 cal


Agora o resfriamento da água a 80ºC:

Q = m . 1 . (60 - 80)
Q = -20.m

Pelo equilíbrio térmico, temos que a soma das calorias é nula:

60000 + (-20.m) = 0
20.m = 60000

m = 3000 g de água quente

3000 g = 3 kg = 3 litros de água quente