Um pedaço de 15,5 g de cromo, aquecido a 100,0^circ C, é colocado e 55,5 g de água a 16,5^circ C. A temperatura final do metal e da água é de 18,9^circ C. Qual é a capacidade calorífica específica do cromo? Suponha que nenhuma energia seja transferida entre o sistema e a vizinhança.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um pedaço de cromo de 15,5,g aquecido a 100,0^circC que é colocado em 55,5,g de água a 16,5^circC. A temperatura final do sistema (cromo + água) é 18,9^circC. O que queremos descobrir é a capacidade calorífica específica do cromo. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de calorimetria, que envolvem a transferência de calor entre substâncias até que elas atinjam a mesma temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que a energia que o cromo perde ao esfriar é igual à energia que a água ganha ao aquecer, já que não há troca de energia com o ambiente.
A fórmula que vamos usar é:
q = m times c times De
Onde:
  • q é a quantidade de calor (energia),
  • m é a massa da substância,
  • c é a capacidade calorífica específica,
  • De é a variação de temperatura.

Passo 3

Vamos calcular a quantidade de calor que a água ganhou. Sabemos que a capacidade calorífica da água ( cáguaá) é aproximadamente 4,18,J/g^circC.
Deá
Então,
qágua = mágua times cágua times Deáááá

Passo 4

Agora, sabemos que o calor perdido pelo cromo é igual ao calor ganho pela água:
qcromo = qágua = 551,76,J á
Vamos usar a mesma fórmula para o cromo, mas dessa vez queremos encontrar ccromo:
qcromo = mcromo times ccromo times De
551,76,J = 15,5,g times ccromo times (100,0^circC - 18,9^circC)
551,76,J = 15,5,g times ccromo times 81,1^circC

Passo 5

Agora, vamos isolar ccromo na equação:
ccromo = 551,76,J15,5,g times 81,1^circC
ccromo = 551,76,J1255,05,g^circC
ccromo approx 0,4396,J/g^circC

Resposta

A capacidade calorífica específica do cromo é aproximadamente 0,44,J/g^circC.

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