Um calorímetro de cobre= (0,093 ) de 80 G contém 62 G de um líquido a 20° C . No calorímetro é colocado um bloco de alumínio de massa 180 G a 40° C . Sabendo que a temperatura de equilíbrio térmico é de 28 ° C , determine o calor específico do líquido.
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Resposta:
O calor específico do líquido é 0,838 cal/g.ºC.
Explicação:
O que é calorimetria?
A calorimetria (do latim, “calor” - a qualidade do que é quente, e do grego “metro” - medida) é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados às trocas de energia térmica. O termo calor define a energia em trânsito, o qual ocorre devido à diferença de temperatura entre os corpos.
Qual é sua equação fundamental?
A quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo é dada por
Q = m.c.Δt onde Q é quantidade de calor, em J ou em cal, m é a massa do corpo, em kg ou em g, c é o calor específico, uma constante de proporcionalidade cujo valor depende do material do qual o corpo é feito, em J/kg.ºC ou em cal/g.ºC e Δt é a variação de temperatura, em ºC. Entende-se Δt como (T2-T1).
Resolvendo o problema:
Para que haja equilíbrio térmico, a quantidade de calor absorvida pelo bloco de alumínio deve ser igual à perdida pelo calorímetro de cobre e pela água. Logo,
Qbloco=Qlíquido+Qcobre
mbloco x cbloco x (T-Tbloco)=
mlíquido x clíquido x (Tlíquido-T)+mcobre x ccobre x (Tcobre-T)
Observação: O enunciado não informa o calor específico do alumínio, onde precisamos para resolver a equação. Adotaremos o valor de 0,22 cal/g.ºC.
Substituindo:
180 x 0,22 x (28-40) = 62 x clíquido x (20-28)+80 x 0,093 x (20-28)
-475,2 = -496 x clíquido - 59,52
-475,2 + 59,52 = -496 x clíquido
clíquido = -415,68/-496 = 0,838
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