Um copo contém de água quente a . Um pedaço de ouro a é colocado na água. A temperatura final atingida por esse sistema é de . Qual era a massa do ouro? O calor específico da água é e o do ouro, . Considere que o calor flui apenas entre o ouro e a água, sem nenhuma perda ou ganho do copo ou das vizinhanças. (R: )

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o problema está nos pedindo. Temos um copo com 250,0 g de água quente a 78,0°C. Colocamos um pedaço de ouro que está a 2,30°C na água, e a temperatura final do sistema é de 76,9°C. Queremos descobrir qual é a massa do ouro.
Para resolver isso, vamos usar o conceito de calor específico e a conservação de energia. A ideia é que o calor perdido pela água será igual ao calor ganho pelo ouro, já que não há troca de calor com o ambiente.

Passo 2

Vamos lembrar a fórmula do calor transferido:
  • é o calor trocado.
  • é a massa do material.
  • é o calor específico do material.
  • é a variação de temperatura.

Passo 3

Primeiro, vamos calcular a variação de temperatura da água:
áá
O sinal negativo indica que a água está perdendo calor.

Passo 4

Agora, a variação de temperatura do ouro:
O ouro está ganhando calor.

Passo 5

Aplicando a fórmula do calor para a água:
áááá

Passo 6

Como o calor perdido pela água é igual ao calor ganho pelo ouro:
á
Então:

Passo 7

Simplificando a equação:

Passo 8

Agora, vamos resolver para :
Aproximando, temos:

Resposta

A massa do ouro é aproximadamente 120,0 g.

Exercícios relacionados

Qual é o volume de mol. , em mililitros, necessário para titular de NaOH até o ponto de equivalência?
O MTBE (éter tert-butilmetílico) tem sido usado como aditivo na gasolina. O composto é produzido pela reação do metanol com o isobuteno, de acordo com a seguinte equação(M.A: ).
Se deixarmos de metanol reagir com de isobuteno, qual é a massa máxima de MTBE que podemos obter? (R: de MTBE)
Complete e faça o balanceamento das seguintes semi-reações. Em cada caso, indique se ocorre oxidação ou redução.
b) (em meio básico)
Complete e faça o balanceamento das seguintes semi-reações. Em cada caso, indique se ocorre oxidação ou redução.
a) (em meio ácido)