(Mackenzie 2023) Dois blocos idênticos de ouro têm 1,0 kg cada, um inicialmente a uma temperatura
T1 = 20°C e o outro inicialmente a uma temperatura T2 = 100°C, são colocados em um recipiente
perfeitamente isolante. Os dois blocos estão inicialmente separados.
Quando os blocos são colocados em contato, eles chegam ao equilíbrio em uma temperatura final Tf. A
quantidade de calor trocada entre os dois blocos nesse processo é igual a:
O calor específico do ouro é igual a
0,3cal g C
T1 = 20°C e o outro inicialmente a uma temperatura T2 = 100°C, são colocados em um recipiente
perfeitamente isolante. Os dois blocos estão inicialmente separados.
Quando os blocos são colocados em contato, eles chegam ao equilíbrio em uma temperatura final Tf. A
quantidade de calor trocada entre os dois blocos nesse processo é igual a:
O calor específico do ouro é igual a
0,3cal g C
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Q₁ = 12 000 cal → recebe calor
Q₂ = - 12 000 cal → cede calor
No equilíbrio (t = 60 °C) → Q₁ + Q₂ = 0
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A troca de calor entre os corpos acontece até que se estabeleça o equilíbrio térmico. Nesse momento
Q₁ + Q₂ + Q₃ + ... = 0
Quando há apenas mudança na temperatura a energia responsável é chamada Quantidade de Calor Sensível
Q = m . c . Δt
Q: quantidade de calor
m: massa do corpo
c: calor específico da substância que compõem o corpo
Δt: variação da temperatura
Quando há mudança de estado a energia é chamada Quantidade de Calor Latente:
Q = m . L
Q: quantidade de calor
L: calor latente da substância
No nosso caso a troca só envolve calor sensível
Ouro 1 Ouro 2
m = 1 000 g m = 1 000 g
c = 0,3 cal/g°C c = 0,3 cal/g°C
t₀ = 20 °C t₀ = 100 °C
[tex]Q_{1}+Q_{2}=0\\\\m_1\cdot c_1 \cdot \Delta t_1 + m_2\cdot c_2 \cdot \Delta t_2 = 0\\\\1\,000\cdot 0,3 \cdot (t-20) + 1\,000\cdot 0,3 \cdot (t-100) = 0\\\\300 \cdot (t-20) + 300 \cdot (t-100) = 0\\\\Simplifica\:\:por\:\:300\\\\(t-20)+(t-100)=0\\\\t-20+t-100=0\\\\t + t = 100 + 20\\\\2t = 120\\\\t = \dfrac{120}{2}\\\\t = 60\:^oC[/tex]
Ouro 1 Ouro 2
[tex]Q_1=m_1 \cdot c_1\cdot \Delta t_1\\\\Q_1=1\,000 \cdot 0,3\cdot (60-20)\\\\Q_1=1\,000 \cdot 0,3\cdot 40\\\\Q_1=12\,000\:cal[/tex] [tex]Q_2=m_2 \cdot c_2\cdot \Delta t_2\\\\Q_2=1\,000 \cdot 0,3\cdot (60-100)\\\\Q_2=1\,000 \cdot 0,3\cdot (-40)\\\\Q_2=-12\,000\:cal[/tex]
Recebe calor Cede calor