Q|C Um estudante mede os seguintes dados em um experimento de calorimetria para determinar o calor específico do alumínio:
Temperatura inicial da água e calorímetro: 70,0
Massa da água:
Massa do calorímetro:
Calor específico do calorímetro:
Temperatura inicial do alumínio:
Massa do alumínio:
Temperatura final da mistura:
(a) Use esses dados para determinar o calor específico do alumínio.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de calorimetria juntos! O problema nos dá algumas informações sobre um experimento para determinar o calor específico do alumínio. A gente vai precisar entender como o calor se transfere entre diferentes substâncias e usar a fórmula básica de calor.

Passo 2

Primeiro, vamos listar os dados que temos:
  • Temperatura inicial da água e calorímetro:
  • Massa da água:
  • Massa do calorímetro:
  • Calor específico do calorímetro:
  • Temperatura inicial do alumínio:
  • Temperatura final da mistura:
A gente quer descobrir o calor específico do alumínio ( ).

Passo 3

Vamos lembrar que o calor perdido pela água e pelo calorímetro é igual ao calor ganho pelo alumínio. A fórmula para o calor ( ) é:
Onde:
  • é a massa,
  • é o calor específico,
  • é a variação de temperatura.

Passo 4

Vamos calcular o calor perdido pela água:
áááá
Sabemos que o calor específico da água é . A variação de temperatura ( ) é:
á
Então:
á
O sinal negativo indica que a água perdeu calor.

Passo 5

Agora, vamos calcular o calor perdido pelo calorímetro:
íííí
A variação de temperatura é a mesma da água:
í
Então:
í

Passo 6

O total de calor perdido pela água e pelo calorímetro é:
áí
Esse calor é ganho pelo alumínio:

Passo 7

Agora, vamos usar a fórmula do calor para o alumínio e resolver para :
Sabemos que:
Rearranjando para :

Passo 8

Substituindo os valores:
Para finalizar, precisamos do valor da massa do alumínio ( ). Se essa informação estiver disponível, podemos calcular . Caso contrário, a expressão acima nos mostra como encontrar o calor específico do alumínio com os dados fornecidos.

Resposta

O calor específico do alumínio é dado por:
Substituindo a massa do alumínio, você pode encontrar o valor numérico de .

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