Question

uma barra metálica à temperatura de 100°C e introduzida dentro de um recipiente termicamente isolado contendo um litro de água à temperatura de 20°C. O equilíbrio térmico se estabelece então a 60°C. Qual seria a temperatura de equilíbrio, se o volume de água fosse 3 litros, mantendo-se as outra condições?

Answer 1

1L → 0,001m³ 
3L → 0,003m³ 

fórmula de massa específica : d=m/v 

Densidade da água é 1000kg/m³ 

1000=m/0,003 
m=0,003*1000 
m=3kg 

 calor específico do metal e a massa do metal: Q=m*c*deltaT
Delta T ~~> (T2 - T1)

m*c*(60-100)+1*1*(60-20)=0 
m*c*(-40)+40=0 
-40*m*c= -40 (-1)
40*m*c=40 
m*c=40/40
m*c=1 

então a temperatura de equilíbrio com 3L de água é: 

m*c*(T2-100)+3*1*(T2-20)=0 
1*(T2-100)+3*(T2-20)=0 
T2-100+3T2-60=0 
4T2-160=0 
4T2=160 
T2=40ºC