Física- ensino médio - calorímetro

Boa noite Gabriella! Observe que o exercício pede a capacidade calorífica do calorímetro e o calor específico do metal. No enunciado, falta a informação da temperatura inicial do calorímetro para o cálculo de sua capacidade calorífica. Considerarei esta temperatura como a mesma da primeira amostra de água colocada dentro dele, 20ºC em A, e 35ºC em B. Em A, a capacidade calorífica de um material é uma razão entre quantidade de calor (Q) e variação de temperatura (delta T) Usualmente utilizamos Q em (calorias) e delta T em (graus Celsius). Sabemos que no calorímetro, por ser um ambiente controlado, todo o calor cedido será absorvido (parte pelo calorímetro e parte pela amostra). Na letra A, a "amostra" é o próprio calorímetro. A fórmula usada será a seguinte Q cedido + Q absorvido = 0, logo precisamos do: Q do calorímetro, Q dos 80g de água a 20ºC Q dos 150g de água a 50ºC A capacidade calorífica do calorímetro será representada por C, onde C = Q/(Tf- Ti). Isolando Q, temos que Q = C*(Tf-Ti), este é o Q do calorímetro. O calor específico (c) da água é c = Q/(m*(Tf- Ti)). Isolando Q, temos que Q = m*c*(Tf- Ti), este é o Q da água. A variação de temperatura será representada por (Tf- Ti) = (Temperatura Final - Temperatura Inicial). Jogando na fórmula, temos Q cedido + Q absorvido = 0 C*(Tf-Ti) + m1*c*(Tf-Ti) + m2*c*(Tf-Ti) = 0, m1 é a massa da água a 20ºC e m2 a massa da água a 50ºC. Sabemos que c da água = 1. Logo C*(Tf-Ti) + m1*c*(Tf-Ti) + m2*c*(Tf-Ti) = 0 C*(35-20) + 80*1*(35-20) + 150*1*(35-50) = 0 15C + 80*15 + 150*(-15) = 0 15C = 15*150 - 15*80, dividindo por 15 dos dois lados, temos C = 150-80 C=70 calorias por ºC Em B utilizaremos a mesma fórmula, pois ainda estaremos em um ambiente controlado, e todo o calor cedido será absorvido, ou seja, Q cedido + Q absorvido = 0 Não poderemos esquecer de considerar a variação de temperatura do calorímetro nessa questão, pois uma vez informado que ele varia de temperatura, se esquecermos de considerá-lo, encontraremos um resultado diferente. A fórmula usada será a seguinte Q cedido + Q absorvido = 0, logo precisamos do: Q do calorímetro, Q dos 230g de água a 35ºC Q dos 200g do metal a 17ºC Jogando na fórmula e sabendo que Tf = 34ºC, temos que Q cedido + Q absorvido = 0 Qágua + Qcalorimetro + Qmetal = 0 m,agua*c,agua*(Tf-Ti,agua) + C,calorimetro*(Tf-Ti,calorimetro) + m,metal*c,metal*(Tf-Ti,metal) = 0 230*1*(34-35) + 70*(34-35) + 200*c,metal*(34-17) = 0 230*(-1) + 70*(-1) + 200*c,metal*17 = 0 -300 + 3400*c,metal = 0 3400*c,metal = 300 c,metal = 300/3400 c,metal = 3/34 = 0,088 (calorias) / (g x ºC) Espero ter respondido com clareza. Sinta-se a vontade para me perguntar sobre qualquer dúvida restante. Feliz páscoa!!