No interior de um calorímetro de capacidade térmica igual a
há 350 g de água a
. Um bloco metálico com 1 kg de massa, inicialmente a
, é introduzido no calorímetro. Desprezando toda e qualquer troca de calor efetuada com o meio externo e sabendo que o equilibrio térmico do sistema se dá a
, qual é o calor especifico do metal que constitui o bloco?
Passo 1
Então, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos um calorímetro com capacidade térmica de
que contém
de água a
. Um bloco de metal de
está inicialmente a
e é colocado nesse calorímetro. A gente precisa descobrir qual é o calor específico desse metal, sabendo que a temperatura de equilíbrio do sistema fica em
. Para resolver isso, vamos usar o conceito de conservação de energia térmica, onde o calor perdido pelo metal será igual ao calor ganho pela água e pelo calorímetro.
Passo 2
Primeiro, vamos listar todos os dados que temos:
- Capacidade térmica do calorímetro,
- Massa da água,
- Temperatura inicial da água,
- Massa do metal,
- Temperatura inicial do metal,
- Temperatura final de equilíbrio,
- Calor específico da água,
(valor conhecido)
Passo 3
Vamos aplicar a conservação da energia térmica. Isso significa que o calor perdido pelo metal será igual ao calor ganho pela água mais o calor ganho pelo calorímetro. A fórmula fica assim:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
Vamos calcular passo a passo:
- Calor perdido pelo metal:
- Calor ganho pela água:
- Calor ganho pelo calorímetro:
Agora, somando os calores ganhos:
Então, temos:
Passo 5
Vamos isolar
:
Resposta
O calor específico do metal é
.