Determine a temperatura final de uma substância que se encontra a 20°c, de massa 60g, calor específico 0,05 cal/g°c, sabendo que essa substância recebeu 120cal.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma questão de calorimetria, que é uma parte da física que estuda como o calor é transferido entre as substâncias. Aqui, você precisa descobrir qual vai ser a temperatura final de uma substância que está a 20°C, tem uma massa de 60 gramas, um calor específico de 0,05 cal/g°C e que recebeu 120 calorias de energia. Para resolver isso, vamos usar a fórmula do calor: $ Q = m \times c \times \Delta T $, onde $ Q $ é a quantidade de calor, $ m $ é a massa, $ c $ é o calor específico e $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que cada letra na fórmula representa com os valores que já temos:
- $ Q = 120 $ cal (calor recebido)
- $ m = 60 $ g (massa da substância)
- $ c = 0,05 $ cal/g°C (calor específico)
- $ \Delta T = T_{final} - T_{inicial} $ (a variação que queremos encontrar)
Passo 3
A gente precisa arrumar a fórmula para encontrar $ \Delta T $. A fórmula original é $ Q = m \times c \times \Delta T $. Então, para isolarmos $ \Delta T $, dividimos os dois lados por $ m \times c $:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular o denominador primeiro:
Então, a variação de temperatura fica:
Passo 6
Isso significa que a temperatura vai aumentar 40°C a partir da temperatura inicial. Como a temperatura inicial era 20°C, vamos somar essa variação:
Resposta
A temperatura final da substância é de 60°C.