Um broche de prata de massa 20 g a 160^circ C é colocado em 28 g de água inicialmente a 30^circ C. Qual será a temperatura final de equilíbrio térmico, admitindo trocas de calor apenas entre a prata e a água? (Dados calor específico da prata = 0,056 cal / g^0 C; calor específico da água =1 cal / g^0 C ) Resp: 35^0 C

Passo 1

Nós temos um broche de prata com massa 20,g e temperatura inicial 160^circC mergulhado em 28,g de água a 30^circC. Desprezamos perdas de calor para o meio externo. O conteúdo que vamos usar é calorimetria, com a fórmula
Q = m,c,De<a T
e a conservação da energia térmica (o calor perdido por um corpo é igual ao ganho pelo outro).

Passo 2

Escrevemos o calor perdido pela prata e o ganho pela água:
Qprata=mprata,cprata,(Tf - Tprata,i)
Qágua=mágua,cágua,(Tf - Tágua,i) áááá
com
,mprata=20,g, ,cprata=0,056,cal/g ^circC, ,Tprata,i=160^circC,
,mágua=28á,g, ,cágua=1á,cal/g ^circC, ,Tágua,i=30^circCá.

Passo 3

Pela conservação de energia:
Qprata + Qágua = 0 á
Substituindo os valores:
20cdot0,056,(Tf - 160) ;+; 28cdot1,(Tf - 30) ;=; 0

Passo 4

Desenvolvendo e somando termos semelhantes:
1,12,(Tf - 160) + 28,(Tf - 30) = 0
1,12Tf - 179,2 + 28Tf - 840 = 0
29,12,Tf = 1019,2
Tf = 1019,229,12 approx 35

Resposta

35^circC

Exercícios relacionados