27 Um calorímetro contém
de água, e o conjunto está à temperatura de
. Ao ser juntado ao calorímetro
de uma liga a
, verificamos que após o equilibrio térmico temperatura final é de
. Qual é a capacidade térmica do calorímetro?
Dados:
calor específico da liga:
calor específico da água:
densidade da água:
Dados:
calor específico da liga:
calor específico da água:
densidade da água:
Passo 1
O enunciado trata de um processo de calorimetria em que uma liga metálica quente é colocada num calorímetro com água, e atinge-se equilíbrio térmico. Precisamos aplicar o princípio de conservação de energia (a soma dos calores trocados é zero, desprezando perdas). Os dados são:
– Massa da água (200,0 mL, densidade de 1 g/mL)
– Calor específico da água
– Massa da liga
– Calor específico da liga
– Temperatura inicial da água e do calorímetro
– Temperatura inicial da liga
– Temperatura final de equilíbrio
– Capacidade térmica do calorímetro (incógnita, em
).
– Massa da água
– Calor específico da água
– Massa da liga
– Calor específico da liga
– Temperatura inicial da água e do calorímetro
– Temperatura inicial da liga
– Temperatura final de equilíbrio
– Capacidade térmica do calorímetro
Passo 2
Calor perdido pela liga ao resfriar de
para
:
Passo 3
Calor ganho pela água ao aquecer de
para
:
Passo 4
Calor ganho pelo calorímetro ao subir de
para
:
Passo 5
Pela conservação de energia (sem perdas):
Substituindo valores:
Resposta
A capacidade térmica do calorímetro é
.