Enunciado

  1. Calcule o calor que deve ser fornecido a uma chaleira de cobre de massa 500,0   g , que contém 400,0   g de água, para aumentar sua temperatura de   22,0 ° C até o ponto de ebulição da água, 100 ° C . (b) Que percentagem do calor foi usada para aumentar a temperatura da água? (Veja a Tabela 7.2.)

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Para resolver a questão, precisamos primeiro entender alguns conceitos. Aqui estamos aquecendo a chaleira de cobre, e ela transferirá energia para água, aquecendo.

Como estamos falando de troca de calor podemos usar a clássica expressão para calcular o valor de   q :

q = m C s Δ T

Bora lá!

Passo 2

  1. Do calor total necessário no processo, parte dele é fornecido para a chaleira de cobre e parte é fornecido para a água:
  2. Para a chaleira:

    q 1 = m C s Δ T

    Dados:

    C s = 0,38   J ⋅ º C - 1 ⋅ g - 1   m = 500   g Δ T = 100 - 22 = 78 º   C

    Substituindo, q 1 = 500,0 × 0,38 × 78 = 14820   J = 14,820   k J

    Para a água :

    Dados:

    m = 400 g   C s = 4,18   J º C - 1 g - 1 Δ T = 100 - 22 = 78 º

    q 2 = 400 × 4,18 × 78 = 130,416   k J ≈ 130,42   k J

    Passo 3

    Calculando, enfim, o valor total de q : q = q 1 + q 2 q = 14,82   k J + 130,42   k J q = 145,24   k J

    Passo 4

  3. Quantidade de calor utilizada para elevar a temperatura da água: q = 130,42   k J

r = 130,42   k J 145,24   k J × 100 % = 89,7 %

Resposta

a 145,24   k J b 89,7 %

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