Se a água com uma massa 
  calor específico 
  à temperatura 
  é despejada em um copo de metal com massa 20 g (com calor específico 
 , contendo massa 100 g de água em 
 , qual é a temperatura de equilíbrio do sistema?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de termodinâmica! A gente vai trabalhar com calorimetria, que estuda como o calor se transfere entre diferentes corpos. No nosso caso, temos água quente sendo despejada em um copo de metal que já tem água fria dentro. Precisamos descobrir qual vai ser a temperatura final quando tudo alcançar o equilíbrio térmico.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar todas as informações que temos:
- 
Água quente:
- Massa: 500 g
 - Temperatura inicial: 60°C
 - Calor específico: 
 
 - 
Copo de metal:
- Massa: 20 g
 - Calor específico: 
 
 - 
Água fria no copo:
- Massa: 100 g
 - Temperatura inicial: 20°C
 - Calor específico: 
(mesma da água quente)  
 
Passo 3
A gente sabe que, quando dois ou mais corpos estão em contato térmico, o calor perdido por um será igual ao calor ganho pelo outro até atingirem a mesma temperatura. Vamos chamar essa temperatura final de 
 .
Então, a equação básica que vamos usar é:
Passo 4
Vamos calcular o calor perdido pela água quente e o calor ganho pelo copo de metal e pela água fria.
- 
Calor perdido pela água quente:Substituindo os valores:
 - 
Calor ganho pelo copo de metal:Substituindo os valores:
 - 
Calor ganho pela água fria:Substituindo os valores:
 
Passo 5
Agora, igualamos o calor perdido pela água quente ao total de calor ganho pelo copo e pela água fria:
Simplificando a equação:
Passo 6
Vamos resolver para 
 :
Resposta
A temperatura de equilíbrio do sistema é aproximadamente 
 .