( 1,5 pontos) Uma peça de metal de a é colocada em 100 g de água a contida em um calorimetro. O metal e a água chegam à mesma temperatura de . Quanto calor o metal cedeu para a água? Qual é o calor específico do metal?
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que temos uma peça de metal de massa 70,0 g a 80,0 °C que a gente coloca em 100 g de água a 22,0 °C, tudo dentro de um calorímetro. No final, metal e água chegam a 24,6 °C. É um problema de calorimetria: a gente vai usar a ideia de conservação de energia (o calor que sai do metal entra na água) e a fórmula básica
onde
- é a massa,
- é o calor específico,
- .
Pra resolver, a gente precisa:
1) calcular o calor ganho pela água usando ,
2) igualar isso (com sinal trocado) ao calor perdido pelo metal,
3) achar o do metal.
Passo 2
Calcular o calor que a água ganhou:
Massa da água
Calor específico da água
Variação de temperatura da água
Fórmula:
Passo 3
Pela conservação de energia, o calor cedido pelo metal é igual (em módulo) ao calor ganho pela água. Como o metal perde calor, a gente pode escrever:
Mas se a pergunta for “quanto calor o metal cedeu?”, normalmente a gente dá o valor positivo em módulo:
Passo 4
Agora, para achar o calor específico do metal , usamos
Aqui:
,
,
.
Substituindo e tirando o sinal (a gente cuida do sinal trocado de calor):
Resposta
Calor cedido pelo metal: .
Calor específico do metal: º.