Uma garrafa térmica usada para armazenar café tem capacidade
. Inicialmente a garrafa se encontra em equilibrio térmico com
de café a
. São misturados ao café 12 g de gelo a temperatura de fusão. Determine a temperatura final da mistura. (Considere o café como sendo água,
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma garrafa térmica que está com café e vamos adicionar gelo a ela. A gente vai precisar usar conceitos de calor específico e calor latente, além de entender como equilibrar a troca de calor entre os diferentes componentes. Vamos calcular a temperatura final dessa mistura após adicionar o gelo.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Capacidade térmica da garrafa,
- Massa do café: como a densidade da água é aproximadamente
, os equivalem a ou - Temperatura inicial do café e da garrafa:
- Massa do gelo:
ou - Temperatura inicial do gelo:
- Calor latente de fusão do gelo,
- Calor específico da água,
Passo 3
Vamos pensar na troca de calor que vai acontecer. O gelo vai absorver calor para derreter e depois para aquecer até a temperatura final
. Enquanto isso, o café e a garrafa vão liberar calor para essa mistura atingir o equilíbrio térmico.
Passo 4
Escrevemos a equação de equilíbrio de calor:
Matematicamente:
Passo 5
Vamos substituir os valores na equação:
Calculando cada termo:
Passo 6
Substituindo de volta:
Simplificando o lado direito:
Então:
Passo 7
Agora vamos juntar os termos com
de um lado e os números do outro:
Passo 8
Dividindo ambos os lados por 793,56 para encontrar
:
Resposta
A temperatura final da mistura é aproximadamente
.
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varia de
. Dados:
.
Demostre que as regras de seleção para átomos hidrogenóides são dadas por
. Para a obtenção das regras de seleção solicitadas escreva as componentes
e
do operador momento de dipolo
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será nula a menos que
e
(esta é uma propriedade dos harmônicos esféricos).
Quais das seguintes transições entre termos são permitidas no espectro de emissão normal de um átomo polieletrônico:
?
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é submetido a um ciclo completo com 3 etapas: Inicialmente a
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