Calorimetria

Misturam-se num calorímetro de capacidade térmica 50 cal/°C, contendo 1.750 g de água a 10 °C, 300 g de gelo a 0 °C e 200 g de água a 80 °C. A temperatura final de equilíbrio térmico é, em °C, aproximadamente,


no gabarito R=4,3

Wellington L.
Wellington
perguntou há 1 semana

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2 respostas
Professor Pedro G.
Respondeu há 1 semana

Olá Wellington!
Para resolver esse exercício usaremos que ao atingido o equilibrio térmico a soma de todas as energias de calor será zero (Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 0). Como trabalhamos com o gelo teremos que calcular quanta energia é necessária para derrete-lo, usando que o calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g e temos 300g de gelo isso da
Qgelo = 300.80 = 24000 cal.
Será a energia necessária para derreter todo o gelo, que continuaria a temperatura de 0 °C.
Agora colocamos na conta os dados restantes, quantidade de calor da água a 20 °C, 80 °C e °0 C vinda do derretimento, calculada por Q = massa. calor especifico. variação de temperatura. Também a liberada pelo calorímetro, que é calculada por Q = capacidade térmica. variação de temperatura para o calorimetro, e isso nos da
Qgelo + Qagua10 + Qagua80 + Qagua0 + Qcalorimetro = 0
24000 + 1750.(Tfinal - 10) + 200.(Tfinal - 80) + 300.(Tfinal - 0) + 50.(Tfinal - 10) = 0
24000 - 17500 - 16000 -500 + Tfinal(1750 + 200 + 300 + 50) = 0
-1000 + Tfinal.2300 = 0
Tfinal = 1000/2300 =~ 4,348 °C.
Sendo assim a temperatura de equilibrio será aprximadamente 4,348 °C

Professor Jairo M.
Respondeu há 1 semana


Calculemos inicialmente a quantidade de calor para derreter a massa de 300g de gelo; Q1 = 300.80 ==> Q1 = 24000 cal


Vamos tomar como referência a temperatura de 0oC para calcularmos as demais quantidades de calor.


Assim, teremos, em módulo: a) Quandidade de calor cedida pelo calorimetro: Q2 = 50.10 ==> Q2 = 500 cal


b) Quantidade de calor cedida pela ágia que está a 10oC : Q3 = 1750.1.10 ==> Q3 = 17500 cal


c) Quantidade de calor cedida pela água quente: Q4 = 200.1.80 ==> Q4 = 16000 cal


A quantidade de calor cedida será:


Qc = 500 + 17500 + 16000 ==> Qc = 34000 cal


Verificamos que temos quantidade de calor suficiente para derreter o gelo e ainda elevar a água a uma temperatura acima de zero graus Celscius>


Quantidade de calor restante: Qr = 34000 - 24000 ==> Qr = 10000 cal


A massa de água será: 200g + 1750g + 300g (que veio do gelo derretido) = 2250g


Assim: 10000 = 2250.1.(T - 0) ==> 10000 = 2250T ==> T = 4,4oC (Aproximadamente)


Espero ter ajudado!


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