Calcule o calor que deve ser fornecido a uma chaleira de cobre de massa 400,0 g que contém 300,0 g de água, para aumentar a temperatura da água de 20^circ C até 100^circ C.
Que porcentagem de calor foi usada para aumentar a temperatura da água?
Cs( cobre )=0,38 J^circ C^-1 g^-1 Cs( água )=4,184 J^circ C^-1 g^-1 á

Passo 1

Então, o exercício pede duas coisas:
  1. 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.
  2. De todo esse calor que entramos, qual porcentagem foi “gasta” só pra esquentar a água.
Conteúdo: Calorimetria – vamos usar a fórmula básica
Q = m,c,De
onde
- é a massa,
- é o calor específico,
- é a variação de temperatura.
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
Q = m times c times De

Passo 3

Calcular De:

Passo 4

Calcular o calor absorvido pela água:
  • Qrm água=300,0times 4,184times 80 =300times 334,72 =100,416; Já g
  • á J/(g·°C)
  • °C
    Logo,
á

Passo 5

Calcular o calor absorvido pelo cobre (a chaleira):
  • Qrm cobre=400,0times 0,38times 80 =400times 30,4 =12,160; J g
  • J/(g·°C)
  • °C
    Logo,

Passo 6

Somar os dois calores para achar o total que precisa ser fornecido:
Qrm total=Qrm água+Qrm cobre =100,416+12,160 =112,576; Já

Passo 7

Agora, a porcentagem que foi usada pra esquentar só a água:
% água =Qrm águaQrm totaltimes100% =100,416112,576times100% approx89,2%áá

Resposta

Calor total fornecido: J (≈112,6 kJ).
Porcentagem usada para a água: ≈89,2 %.

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