Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, foram misturados 200 g de água, inicialmente a
, e 400 g de ouro, inicialmente a
. Sabendo que os calores específicos da água e do ouro são, respectivamente,
e
. Determine a temperatura final aproximada da mistura. Use
RESP:
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz: num calorímetro ideal (sem capacidade térmica), misturamos 200 g de água a 20 °C com 400 g de ouro a 80 °C. Os calores específicos são 1 cal/g·°C (água) e 0,03 cal/g·°C (ouro). Perguntam qual a temperatura de equilíbrio da mistura, sabendo que
.
Conteúdo: calorimetria e conservação de energia térmica.
O que vamos usar:
Conteúdo: calorimetria e conservação de energia térmica.
O que vamos usar:
- Fórmula de calor:
- Princípio da conservação: soma dos calores trocados é zero (no sistema isolado).
Passo 2
Primeiro, escrevemos o calor recebido pela água e o calor cedido pelo ouro.
- Para a água:
- Para o ouro:
Como o sistema é isolado, temos
Passo 3
Substituindo:
Resposta
A temperatura de equilíbrio da mistura é aproximadamente
.