Boa tarde, gostaria de saber como resolver esta questão:
Um bloco de cobre de 10g de massa, ao ser retirado
de um forno, possui uma temperatura de 500ºC. Em seguida o
bloco é mergulhado em 100g de água que inicialmente encontrase a 4ºC. Considere-se os calores específicos. Ccobre=0,1 cal/gºC e Cágua= 1 cal/gºC. Desprezando-se as possíveis trocas de calor com o ambiente, a temperatura de equilíbrio em ºC será:
a) T= -100/99
b) T= 100/101
c) T= 900/101
d) T= 900/99
e) T= 504/2
Olá Nicolas, boa tarde.
A questão nos disse que o bloco de cobre sai do forno a uma temperatura de 500°C, portanto a sua temperatura inicial no instante do experimento, que será ao mergulhá-lo na água, será dos mesmos 500°C, com esta informação e também com a temperatura inicial da água poderemos obter, com a equação fundamental da calorimetria, a nossa temperatura de equilíbrio(Tf). Como se segue:
Dados:
Mág=100g
M(Cu)=10g
Ti(Cu)=500°C
Ti(ág)=4°C
c(H2O)=1cal/g°C
c(Cu)=0,1cal/g°C
Qperdido=Qganho
Mcu*c(Cu)*(Tf-Ti)=M(H2O)*c(H2O)*(Ti-Tf)
(10*(0,1)*(Tf-500))=100*(1)*(4-Tf)
1Tf-500=-100Tf+400
Tf=900/101
Opção C
Espero ter sido esclarecedor, qualquer dificuldade estou à disposição. Obrigado e até mais.
Boa noite meu caro amigo, essa é uma questão típica de calorimetria (equilíbrio térmico).
Dados do Problema
Bloco de cobre
mc = 10g
Tc=500ºC
Cc = 0,1 cal/gºC
Água
mág =100g
Tág=4ºC
Cág = 1 cal/gºC
Logo, quando colocado em um sistema isolado (não há troca com o ambiente). O cobbre (corpo quente) cede calor para a água (corpo frio). Logo, a quantidade de calor cedida é igual à quantidade de calor recebida. Com isso:
Qcedido = Qrecebido (equação I)
Onde,
Qcedido = mc*Cc*(Tc-Tf)
Qrecebido = mág*Cág*(Tf-Tág), substituindo os valores e voltando para (equação I)
10*0,1*(500 - Tf) = 100*1*(Tf - 4)
500 - Tf = 100Tf - 400
-Tf - 100Tf = -400 - 500
-101Tf = -900, multiplicando a equação inteira por (-1)
101Tf = 900
Tf = 900/101
Portanto, resposta Letra C.
Espero ter ajudado, forte abraço e bons estudos!