A
mass of iron at
is brought into contact with 20 kg of aluminum at
in an insulated enclosure. Determine the final equilibrium temperature of the combined system.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema onde uma massa de ferro de 20 kg a 100°C é colocada em contato com 20 kg de alumínio a 200°C dentro de um ambiente isolado. O objetivo aqui é descobrir qual vai ser a temperatura final quando tudo estabilizar. Vamos precisar usar conceitos de calorimetria, especificamente a conservação de energia e as fórmulas de calor específico para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Massa do ferro (
): 20 kg - Temperatura inicial do ferro (
): 100°C - Massa do alumínio (
): 20 kg - Temperatura inicial do alumínio (
): 200°C
Precisamos encontrar a temperatura final (
) após o equilíbrio térmico.
Passo 3
Vamos lembrar que, em um sistema isolado, o calor perdido por um material é igual ao calor ganho pelo outro. Isso significa que o ferro vai absorver calor enquanto o alumínio vai liberar calor até chegarem à mesma temperatura.
A fórmula geral para o calor (
) é:
Onde:
-
é a massa, -
é o calor específico do material, -
é a variação de temperatura.
Passo 4
Precisamos saber os calores específicos do ferro e do alumínio. Geralmente, temos:
- Calor específico do ferro (
): - Calor específico do alumínio (
):
Passo 5
Aplicando a conservação de energia:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 6
Vamos simplificar a equação:
Podemos dividir ambos os lados por 20:
Passo 7
Agora, distribuímos os termos:
Vamos juntar os termos com
de um lado e os números do outro:
Passo 8
Finalmente, isolamos
:
Resposta
A temperatura final de equilíbrio do sistema é aproximadamente 166,67°C.
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. If the mass flow rate of air is
, determine the rate of heat loss from the air to the cold environment.
Um lote de 454 kg de purê de maçã a
é aquecido em um trocador de calor adicionando-se de 121300 kJ . Calcule a temperatura de saída do produto.
Cp do purê de maça
Cp do purê de maça
Preencha a tabela a seguir referente à análise textural.
Amostra | TFSA (g) | Umidade <br>
|
Tara <br> béquer <br>
|
Béquer + <br> areia
|
Areia <br>
|
Leitura <br> da argila <br> a
|
Leitura <br> da argila <br> corrigida <br>
|
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 50,0 | 5,0 | 25,0 | 36,4 | 27,2 | ||
02 | 50,0 | 6,0 | 24,0 | 57,8 | 9,8 | ||
03 | 50,0 | 5,6 | 26,0 | 30,2 | 35,4 | ||
Amostra | Areia (%) | Argila (%) | Silte (%) | ||||
:—: | :—: | :—: | :—: | ||||
01 | |||||||
02 | |||||||
03 |
Lembrando:
TFSA
Correção da leitura do hidrômetro pela temperatura:
TFSA
Correção da leitura do hidrômetro pela temperatura:
- somar
para cada acima de ( densidade leitura); - subtrair
para cada acima de ( densidade leitura).
An inexpensive food and beverage container is fabricated from 25-mm-thick polystyrene (
) and has interior dimensions of
. Under conditions for which an inner surface temperature of approximately
is maintained by an ice-water mixture and an outer surface temperature of
is maintained by the ambient, what is the heat flux through the container wall? Assuming negligible heat gain through the
base of the cooler, what is the total heat load for the prescribed conditions?