Question

URGENTE Supondo que a temperatura ideal para o chimarrão seja a temperatura média do estudo feito em Taquari, 63,4ºC, uma forma de acertar essa medida sem o uso de um termômetro baseia-se na mistura de água quente com água fria. Usando uma garrafa térmica ideal, que não perca energia para o ambiente externo, coloca-se 500 g de água líquida fervente a 100ºC e mistura-se uma certa massa de água a temperatura ambiente de 20ºC. Qual deve ser a massa ou a quantidade de água a temperatura ambiente para que a mistura atinja a temperatura de equilíbrio a 63,4ºC?
Dado: calor específico da água líquida C agua = 1cal/g oC​

Answer 1

Explicação:

Pela conservação da energia no equilíbrio térmico (quando as duas águas estiverem na mesma temperatura, 63,4 °C nesse exercício) o calor perdido pela água a 100° C deve ser igual ao ganho pela água a 20°C. Sabemos que a quantidade de calor é dada por:

Q = m*c*∆T

O calor perdido pela água fervente para que ela atinja 63,4 °C será dado por:

Q1 = 500*1*(63,4 - 100)

Q1 = -18300 cal

O calor ganho pela água em temperaturas ambiente para que ela atinja 63,4 °C será dado por:

Q2 = m*1*(63,4 - 20)

Q2 = 43,4*m

Sabemos que Q1 deve ser igual a Q2 logo:

-Q1 = Q2

18300 = 43,4*m

m = 18300/43,4

m = 421,66 g

Logo para se atingir a temperatura ideal para o chima é necessário adicionar 421,66 g de água a temperatura ambiente.