Dados:
c(gelo) = 0,5 cal/g.°C
L(Fusão) = 80 cal/g
c(água) = 1 cal/g.°C
1 cal = 4 J.
Num calorímetro de capacidade térmica 8,0 cal/°C, inicialmente a 10 °C, são colocados 200 g de um líquido de calor específico 0,40 cal/g.°C.
Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 50 °C. Determine a temperatura inicial do líquido.
a) 52 °C
b) 54 °C
c) 57 °C
d) 60 °C
e) 68 °C
c(gelo) = 0,5 cal/g.°C
L(Fusão) = 80 cal/g
c(água) = 1 cal/g.°C
1 cal = 4 J.
Num calorímetro de capacidade térmica 8,0 cal/°C, inicialmente a 10 °C, são colocados 200 g de um líquido de calor específico 0,40 cal/g.°C.
Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 50 °C. Determine a temperatura inicial do líquido.
a) 52 °C
b) 54 °C
c) 57 °C
d) 60 °C
e) 68 °C
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Resposta:
Para resolver esse problema, podemos usar o princípio da conservação de energia. A quantidade de calor ganha pelo líquido será igual à quantidade de calor perdida pelo calorímetro.
Vamos calcular primeiro a quantidade de calor ganha pelo líquido:
Q1 = m * c * ΔT
Onde:
Q1 é a quantidade de calor ganha pelo líquido
m é a massa do líquido (200 g)
c é o calor específico do líquido (0,40 cal/g.°C)
ΔT é a variação de temperatura (50 °C - T, onde T é a temperatura inicial do líquido)
Agora, vamos calcular a quantidade de calor perdida pelo calorímetro:
Q2 = C * ΔT
Onde:
Q2 é a quantidade de calor perdida pelo calorímetro
C é a capacidade térmica do calorímetro (8,0 cal/°C)
ΔT é a variação de temperatura (50 °C - 10 °C)
De acordo com o princípio da conservação de energia, Q1 = Q2:
m * c * ΔT = C * ΔT
Podemos simplificar a equação dividindo ambos os lados por ΔT:
m * c = C
Agora substituímos os valores conhecidos na equação:
200 g * 0,40 cal/g.°C = 8,0 cal/°C
80 cal = 8,0 cal/°C
10 = 1/°C
Portanto, a temperatura inicial do líquido é de 1/10 °C ou 10 °C.
Resposta: A temperatura inicial do líquido é 10 °C.
Explicação: