Question

uma pessoa para esfriar sua bebida (1litro) que acidentalmente foi fervida, adiciona 500 ml de água à 40 c .Qual a temperatura do equilíbrio do sistema aproximadamente ( considere que 100 ml de água pesam 1,0 kg e o calor especifico da água. 1,0 cal/g c.)

a)70 c b)73 c c)80 c d)83 c e)86 c

Answer 1

Pela lei geral das trocas de calor,temos:$Q_{quente}+Q_{fria}=0$,ou seja,o calor cedido pela água quente será igual ao calor recebido pela água fria.A questão não ele não falou em massa de água que evaporou,então consideraremos que todo o litro de água está a 100 graus Celcius(temperatura em que a água ferve).Como 100 mL de água pesam 1Kg,temos que 500mL pesam 5Kg e 1L(1000mL) pesa 10Kg.Pela fórmula de quantidade de calor sensível,dada por:

$Q=m.c.\pi T$,aonde m é a massa,em gramas,c o calor específico e πT a variação de temperatura(temperatura de equilíbrio menos inicial).Resolvendo,temos:

$10.10^3.1.(T-100)+5.10^3.1.(T-40)=0\\10.10^3.T-100.10^4+5.10^3.T-20.10^4=0\\15.10^3.T-120.10^4=0\\15.10^3.T=120.10^4\\T=8.10\\T=80C$

Letra c)