19* - Sejam três substâncias com as seguintes características,
Colocando-as em contato, qual a temperatura final do sistema?
Passo 1
Temos três substâncias com massas
, temperaturas iniciais
e calores específicos
. Ao colocá-las em contato, atinge-se uma temperatura de equilíbrio
. O princípio usado é a conservação de energia: não há trocas de calor com o meio, logo a soma dos calores trocados por cada substância é zero.
Passo 2
Para cada substância
o calor trocado é
Pela conservação de energia:
Passo 3
Calculamos os produtos
e escrevemos a equação numérica.
Logo
Passo 4
Expandindo e somando termos:
Resposta
A temperatura final do sistema é aproximadamente
.