Colocam-se 500 g de cobre a 200^circ C em 750 g de água a 20^circ C. O calor específico do cobre é 0,094 cal / g cdot ^circ C. Determine a temperatura de equilfbrio térmico. São desprezadas as perdas.
Dado: C agya =1,0 cal / g cdot ^circ C

Passo 1

Então, o que temos aqui? A gente coloca 500 g de cobre a 200 °C numa “panelinha” com 750 g de água a 20 °C e espera até tudo chegar na mesma temperatura. O assunto é calorimetria: a ideia chave é que, num sistema isolado, o calor que o cobre perde vai para a água. Para resolver, vamos precisar da fórmula básica de calor:
Q = m,c,De
onde
- é a massa,
- é o calor específico,
- .

Passo 2

A regra de ouro: calor cedido pelo cobre + calor ganho pela água = 0. Em símbolos:
QCu + QH2O = 0,
Aqui
QCu = mCu,cCu,(Teq - 200)
QH2O = mH2O,cH2O,(Teq - 20),

Passo 3

Agora montamos a equação:
500cdot0,094,(Teq-200);+;750cdot1,0,(Teq-20);=;0,
Calma, vamos destrinchar:
- é ,
- é .

Passo 4

Substituindo e somando termos semelhantes:
47,(Teq -200) + 750,(Teq -20) =0
47Teq - 9400 + 750Teq -15000 =0
(47 +750),Teq ;-;(9400+15000) =0
797,Teq -24400 =0,

Passo 5

Isolando Teq = 24400797 approx 30,6 ^circC, :

Resposta

A temperatura de equilíbrio térmico é aproximadamente .

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