Quanto de calor, em joules e em calorias, tem que ser removido de
de água para que sua temperatura diminua de 25,0 .
?
Quantos gramas de água podem ser aquecidos de
para
através do calor liberado de
de ferro que resfriam de
para
?
Quantos gramas de água podem ser aquecidos de
Passo 1
Beleza, então o exercício é sobre calorimetria (aquela parte de Física que estuda como o calor entra e sai dos corpos). A gente tem duas perguntinhas:
- Quanto de calor (em joules e em calorias) precisa ser removido de 1,75 mol de água pra ela cair de 25,0 °C pra 15,0 °C?
- Quantos gramas de água a gente consegue aquecer de 25,0 °C pra 35,0 °C usando o calor que sai de 85,0 g de ferro resfriando de 85,0 °C pra 30,0 °C?
O que vamos precisar:
- Fórmula básica de calor:
- Calor específico da água:
ou - Calor específico do ferro:
- Converter mols de água pra gramas (MM H₂O = 18,015 g/mol)
- Ficar de olho no sinal de ΔT e no fato de que calor removido é negativo
Passo 2
Primeiro, vamos achar a massa de água que queremos resfriar:
Passo 3
Agora calculamos o calor removido usando
, onde
. Então:
O sinal “–” indica que o calor está saindo da água (ou seja, foi removido).
Passo 4
Pra converter pra calorias, usamos
:
De novo, é calor “removido”, então podemos dizer 315 cal saindo da água.
Passo 5
Agora a parte do ferro: ele vai liberar calor ao esfriar. Calculamos
e
Ou seja, o ferro libera 2,10 kJ de calor.
Passo 6
Esse calor liberado pelo ferro vai ser absorvido pela água pra aquecê-la de 25,0 °C pra 35,0 °C. Chama ΔT da água de +10 °C e usa:
Daí, pra achar a massa de água aquecida:
Resposta
- Calor removido da água (25,0→15,0 °C):
• ≈1,32×10^3 J (≈315 cal) - Massa de água aquecida (25,0→35,0 °C) com o calor do ferro (85→30 °C):
• ≈50,2 g