Um calorímetro contém
de água, e o conjunto está à temperatura de
. Ao ser juntado ao calorímetro
de uma liga a
, verificamos que após o equilíbrio térmico temperatura final é de
. Qual é a capacidade térmica do calorímetro?
Dados:
calor específico da liga:
calor específico da água:
Dados:
calor específico da liga:
calor específico da água:
Passo 1
O enunciado descreve um experimento de calorimetria em que temos um calorímetro contendo água a uma certa temperatura inicial, e nele mergulhamos uma liga metálica mais quente. Em equilíbrio térmico, toda a energia perdida pela liga é absorvida pela água e pelo próprio calorímetro. Vamos usar o princípio da conservação de energia e a relação
para corpos térmicos, e
para o calorímetro (onde
é a capacidade térmica que queremos achar).
Passo 2
Anotando os dados:
– Massa da água: (200,0 mL de água têm massa igual em gramas).
– Calor específico da água: .
– Temperatura inicial da água (e do calorímetro): .
– Massa da liga: .
– Calor específico da liga: .
– Temperatura inicial da liga: .
– Temperatura final de equilíbrio: .
– Capacidade térmica do calorímetro: (desconhecida).
– Massa da água:
– Calor específico da água:
– Temperatura inicial da água (e do calorímetro):
– Massa da liga:
– Calor específico da liga:
– Temperatura inicial da liga:
– Temperatura final de equilíbrio:
– Capacidade térmica do calorímetro:
Passo 3
Calor absorvido pela água:
Calor absorvido pelo calorímetro (varia na mesma
):
Passo 4
Calor cedido pela liga ao esfriar de
para
:
Passo 5
Pela conservação de energia (soma dos calores trocados
):
Passo 6
Isolando
:
Resposta
A capacidade térmica do calorímetro é
.