Exercícios Resolvidos de Calorimetria

Ver Teoria

Enunciado

Um recipiente de capacidade térmica desprezível contém 100 g de água à 20 ° C . Introduz-se no recipiente 139,8 g de ferro à 100 ° C . A temperatura de equilíbrio é de 31 ° C . Determinar o calor específico do ferro.

Passo 1

E aiii, tudo tranquilinho? Espero que sim, porque vamos continuar com nosso estudo de calorimetria uhul!

O enunciado dá pra gente uns dados importantes para podermos encontrar o calor específico do ferro, então ele quer que a gente ache

c f e r r o = ?

E ele nos dá essas informações aqui

Para água:

m á g u a = 100 g

θ i á g u a = 20 ° C

Um dado da água que não é dado no enunciado (e é bom você decorar) é esse daqui, o calor especifico da água:

c á g u a = 1   c a l / g ° C

Para o ferro:

m f e r r o = 139,8 g

θ i f e r r o = 100 ° C

E a temperatura de equilíbrio pros dois é

θ f = 31 ° C

Passo 2

Show, agora que preparamos o terreno, vamos resolver isso daí!

Como a gente tem uma temperatura de equilíbrio, vamos ter que

Q t o t a l = 0

E quem é esse bonitão do Q t o t a l ? É a soma dos Q da água e do ferro, então temos que

Q t o t a l = Q á g u a + Q f e r r o

Juntando essas duas informações, temos que

Q á g u a + Q f e r r o = 0

Passo 3

Então simbora calcular esses Q ’s ai

Começando pela água

Q á g u a = m ⋅ c ⋅ θ f - θ i

Simbora então

Q á g u a = 100 ⋅ 1 ⋅ 31 - 20

Começando pelo que está dentro do parêntesis, temos:

Q á g u a = 100 ⋅ 1 ⋅ ( 11 )

Q á g u a = 1.100

Agora para o ferro, temos

Q f e r r o = 139,8 ⋅ c ⋅ 31 - 100

Q f e r r o = 139,8 ⋅ c ⋅ - 69

Q f e r r o = - 9.646,2 ⋅ c

Eeeee mas calma aí, pode dar negativo? Pode sim hehe quer dizer que ele está perdendo calor!

Passo 4

Show, vamos pegar esse resultado e colocar na nossa equação do equilíbrio para achar esse c

Q a g u a + Q f e r r o = 0

1.100 + - 9.646,2 ⋅ c = 0

Então vamos ficar com

9.646,2 ⋅ c = 1.100

Passando esse 9.646,2 que está multiplicando dividindo pro outro lado, ficamos com

c = 1.100 9.646,2

Isso nos dá

c = 0,114   c a l / g ° C

Resposta

c = 0,114   c a l / g ° C

Exercícios de Livros Relacionados

Em uma indústria química onde você é engenheiro, um tanque contém um líquido desconhecido. Você deverá determinar o calor específico desse líquido. Você coloca 0,500 kg do líquido em um recipiente de
Você, Figura P17.111 um cientista, fornece calor a uma amostra sólida de 500,0 g à taxa de 10,0 kJ/min ao mesmo tempo que registra a temperatura em função do tempo. Com esses dados, você faz um gráfic