Calcule o calor que deve ser fornecido a uma chaleira de cobre de massa 400,0 g que contém
de água, para aumentar a temperatura da água de
até
.
Que porcentagem de calor foi usada para aumentar a temperatura da água?
Que porcentagem de calor foi usada para aumentar a temperatura da água?
Passo 1
Então, o exercício pede duas coisas:
- Quanto de calor (energia térmica) a gente precisa fornecer pra esquentar uma chaleira de cobre de 400 g que tem dentro 300 g de água, de 20 °C até 100 °C.
- De todo esse calor que entramos, qual porcentagem foi “gasta” só pra esquentar a água.
Conteúdo: Calorimetria – vamos usar a fórmula básica
onde
-
-
-
O que precisamos:
- massa e calor específico do cobre,
- massa e calor específico da água,
- diferença de temperatura (
°C).
Passo 2
Primeiro, a teoria: quando a gente fornece calor, tanto a chaleira quanto a água vão absorver energia até subir de 20 °C para 100 °C. Cada material tem um calor específico diferente, que indica quanta energia é necessária pra aumentar 1 g em 1 °C. A fórmula é
Passo 3
Calcular
:
Passo 4
Calcular o calor absorvido pela água:
-
g -
J/(g·°C) -
°C
Logo,
Passo 5
Calcular o calor absorvido pelo cobre (a chaleira):
-
g -
J/(g·°C) -
°C
Logo,
Passo 6
Somar os dois calores para achar o total que precisa ser fornecido:
Passo 7
Agora, a porcentagem que foi usada pra esquentar só a água:
Resposta
Calor total fornecido:
J (≈112,6 kJ).
Porcentagem usada para a água: ≈89,2 %.
Porcentagem usada para a água: ≈89,2 %.