3.10 Um pedaço de 262 g de alumínio a 128,1^{\circ} \mathrm{C} é imerso em 142 g de água a 14,6^{\circ} \mathrm{C}. Qual é a temperatura final, se não há perda de calor no sistema?
Passo 1
O enunciado dá um pedaço de alumínio de massa m_{\text{Al}}=262\,\mathrm{g} a T_{\text{Al,i}}=128,1^\circ\mathrm{C} mergulhado em m_{\text{H}_2\mathrm O}=142\,\mathrm{g} de água a T_{\text{H}_2\mathrm O,i}=14,6^\circ\mathrm{C}. Queremos a temperatura final de equilíbrio T_f, usando conservação de energia (calor perdido = calor ganho) e calor específico de alumínio c_{\text{Al}}\approx0,215\,\mathrm{cal/g\,^\circ C} e de água c_{\text{H}_2\mathrm O}=1\,\mathrm{cal/g\,^\circ C}.
Passo 2
Escrevemos o balanço de calor:
\underbrace{m_{\text{Al}}\,c_{\text{Al}}\,(T_{\text{Al,i}}-T_f)}_{\text{calor perdido pelo alumínio}} = \underbrace{m_{\text{H}_2\mathrm O}\,c_{\text{H}_2\mathrm O}\,(T_f - T_{\text{H}_2\mathrm O,i})}_{\text{calor ganho pela água}}.