Um pedaço de metal com
é aquecido à temperatura de
e depois mergulhado num recipiente com
de água à temperatura de
. Quando o metal e a água atingem o equilíbrio térmico, a temperatura da água é de
. Determine a) o calor específico do metal. b) Se em vez de
fosse utilizado 500 g de metal à temperatura de
, qual a temperatura de equilíbrio entre a água e o metal?
Passo 1
O enunciado fala de calorimetria: um pedaço de metal de massa
a
é mergulhado em água de massa
(já que
de água tem massa igual a
) a
. No equilíbrio eles ficam a
.
a) Pedem o calor específico do metal.
b) Se em vez de usássemos
de metal à mesma temperatura inicial, qual seria a nova
?
a) Pedem o calor específico
b) Se em vez de
Passo 2
O princípio é conservação de energia num calorímetro isolado:
Como o metal esfria e a água esquenta, temos
onde
é o calor específico da água.
Passo 3
Para achar
(parte a), isolamos na equação:
Passo 4
Substituindo valores
Passo 5
Para a parte (b), com
do mesmo metal, usamos a mesma conservação:
Isolando
:
Passo 6
Substituindo
Resposta
a)
.
b) .
b)