Física, perguntado por dafnymary, 10 meses atrás

Um parafuso de ferro, de massa 50g e temperatura de 300°C , é mergulhado em 400g de água à 20°C contida dentro de um recipiente de capacidade térmica desprezível e termicamente isolado. Calculea temperatura após o equilíbrio térmico. Dafos: calor específico da água= 1 cal/g. °C.


dafnymary: A desculpa esqueci de por essa parte, mas é 0,1 cal/g. °C.

Soluções para a tarefa

Respondido por LucasJonys
1

Resposta:

Sendo o recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente, só há troca de calor entre o parafuso e a água. Todo calor cedido pelo parafuso será absorvido pela água. Matematicamente:

Q_{ferro}+Q_{agua}=0 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ (1)

A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Q=m*c*\Delta T    

Q : quantidade de calor sensível

m : massa do corpo

c : calor específico

\Delta T : variação de temperatura

Sendo T a temperatura de equilíbrio do sistema, o calor cedido pelo ferro e absorvido pela água podem ser calculados. Os calores específicos da água e do ferro são  c_a=1 \ cal/g^{o}C e c_f=0,11 \ cal/g^{o}C

Calor cedido pelo parafuso:

Q_{ferro}=m_f*c_f*\Delta T\\Q_{ferro}=50*0,11*(T-300)\\Q_{ferro}=5,5*T-1650

Calor absorvido pela água:

Q_{agua}=m_a*c_a*\Delta T\\Q_{agua}=400*1*(T-20)\\Q_{agua}=400*T-8000

Substituindo esses valores na equação (1):

Q_{ferro}+Q_{agua}=0\\5,5*T-1650 +400*T-8000=0\\405,5*T=9650\\T=23,79 \ ^{o}C

Perguntas interessantes