3.10 Um pedaço de 262 g de alumínio a
é imerso em 142 g de água a
. Qual é a temperatura final, se não há perda de calor no sistema?
Passo 1
O enunciado dá um pedaço de alumínio de massa
,g à temperatura inicial de
imerso em
,g de água a
. Pede-se a temperatura final
, supondo sistema isolado (sem perdas de calor). O conteúdo é calorimetria básica e conservação de energia térmica.
Passo 2
Em um sistema isolado, a soma dos calores trocados é zero. Como o alumínio esfria e a água aquece, temos
ou seja, o calor perdido pelo alumínio é igual ao calor ganho pela água.
Passo 3
Escrevendo explicitamente:
onde
Passo 4
Calculemos as “capacidades térmicas” (produto mass
alor específico):
Passo 5
Substituindo na equação de equilíbrio e isolando
:
Passo 6
Fazendo as contas:
Resposta
A temperatura de equilíbrio é aproximadamente
.