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.
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:
Sabemos que o calor específico da água é
. A variação de temperatura (
) é:
Então:
O sinal negativo indica que a água perdeu calor.
Passo 5
Agora, vamos calcular o calor perdido pelo calorímetro:
A variação de temperatura é a mesma da água:
Então:
Passo 6
O total de calor perdido pela água e pelo calorímetro é:
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
.