Um calorímetro de capacidade térmica contém de água a temperatura de . Adicionam-se ao calorímetro de água à . Determinar a temperatura de equilíbrio.
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Passo 1
Faaaala aí! Vamos seguir com o estudo de calorimetria pra ficar fera nessa matéria!
O enunciado dá várias informações pra gente, então vamos separá-las!
A capacidade térmica do calorímetro é:
Para a água que já estava lá dentro do calorímetro (vamos chamar de água 1) temos:
Agora para água 2, vamos ter isso daqui:
E para as duas águas o calor especifico é
E ele quer a temperatura quando o sistema estiver em equilíbrio!!
O sistema fica em equilíbrio quando
Passo 2
Shoooow de bola, bora que bora pra nossa questão!
O enunciado dá pra gente sistemas
- Calorimetro
- Água que estava no calorímetro (a nossa querida )
- Água que é adicionada ao calorímetro (nossa querida )
Então o sistema fica
Como ele quer no equilíbrio, então o é zero
Passo 3
Opa, belezinha, já vimos como fica o sistema. Então vamos calcular esses ’s aí, você pode jogar direto na fórmula ou fazer separadinho e depois juntar tudo!
Pra ficar mais organizado vamos fazer eles separados e depois colocar na fórmula!
Calorimetro
Poooo, mas ele não dá a massa do calorímetro e agora???
No enunciado ele dá pra gente a capacidade térmica, que é o e essa capacidade térmica tem essa formulinha aqui
Tem que ficar ligado com esse maiúsculo e minúsculo hehe
Então podemos escrever nossa fórmula assim
Lá no enunciado ele diz que e
Fazendo a distributiva, temos
Vamos segurar esse resultado e depois colocar na fórmula do equilíbrio!
Água 1
Bora fazer a distributiva:
Segura isso aí também! Hehe vamos para o último agora!
Água 2
A última distributiva, eu prometo heeh
Uhul! Achamos as partes!
Passo 4
Agora vamos colocar esses valores na fórmula do equilíbrio
Vamos juntar tudo que tem e tudo que não tem
Agora vamos somar tudo!
Passando esse número feio pro outro lado
Vamos passar o dividindo
Isso dá pra gente
Como a temperatura de tudo tava em , temos que