Question

Um estudante deseja-se obter 1 l de água a 50 °C para realizar um experimento. Para isso dispõe apenas de um fogão e de água da torneira. O aluno sabe que a água da torneira está com temperatura de 20 °C, e que em sua região, a temperatura de ebulição da água é de 100 °C. Dessa forma o aluno decide juntar um volume V (menor do que 1 l) de água da torneira e completar o que falta para um litro com água fervendo, obtendo, dessa forma, água com a temperatura desejada.

Considere o sistema isolado.

Qual o volume V, em ml, que o aluno deve selecionar para obter o resultado desejado?

A
325 ml.

B
475 ml.

C
500 ml.

D
625 ml.

E
775 ml.

Answer 1

Ele deverá acrescentar 625 ml de água da torneira.

Letra D

As trocas de calor ocorrerão da água de maior temperatura para a água de menor temperatura, de forma que o calor cedido será igual ao calor recebido.

O volume total desejado é de 1 litro.

d = m/V

1 = m/1000

m(total) = 1000 gramas

Qrecebido = - Qcedido

m₁·c·ΔT₁ = m₂·c·ΔT₂

m₁. 1. (50 - 20) = m₂. 1. (50 - 100)

30m₁ = 50m₂

m₁ + m₂ = 1000

m₁ = 1000 - m₂

30(1000 - m₂) = 50m₂

30000 - 30m₂ = 50m₂

80m₂ = 30000

m₂ = 375 gramas

m₁ = 625 gramas

d = m/V

1 = 625/V

V = 625 mL