Um recipiente bem isolado, com capacidade térmica desprezível, misturam-se 150 g de água a
com um bloco de ferro de 625 g a
. Qual é a temperatura final de equilibrio térmico?
(Dados: calor específico da água
; calor específico do ferro
.)
(Dados: calor específico da água
Passo 1
O enunciado descreve a mistura de
de água inicialmente a
com um bloco de ferro de
inicialmente a
, em um recipiente bem isolado e de capacidade térmica desprezível. O conteúdo envolvido é calorimetria, usando a conservação de energia e a fórmula
para calor específico.
Passo 2
Vamos definir as quantidades:
Seja
a temperatura final de equilíbrio.
Passo 3
Pelo isolamento, o calor perdido pelo ferro é igual ao calor ganho pela água:
ou seja
Passo 4
Calculando os coeficientes:
Substituindo em
temos
Resposta
A temperatura de equilíbrio térmico é
.