Um pequeno cilindro de alumínio, de massa 50g, está colocado numa estufa. num certo instante, o cilindro é tirado da estufa e rapidamente jogado dentro de uma garrafa térmica que contém 330 g de água. Observa-se que a temperatura dentro da garrafa eleva-se de 19ºc para 20º. Calcule a temperatura da estufa no instante em que o cilindro foi retirado. Dado:calor específico da agua 1 cal/g.ºc a do alumínio 0,22 cal/g.ºc
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um cilindro de alumínio de 50g que tá numa estufa sendo tirado e colocado numa garrafa térmica com 330g de água. A temperatura da água sobe de 19°C para 20°C. Nosso objetivo é descobrir qual era a temperatura da estufa quando o cilindro foi retirado. Para resolver isso, vamos usar o conceito de calor específico e a conservação de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é calor específico. É a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1°C. No nosso caso, o calor específico da água é 1 cal/g°C e o do alumínio é 0,22 cal/g°C.
Passo 3
Sabemos que o calor que o cilindro de alumínio perde ao esfriar vai ser o mesmo que a água ganha ao aquecer, já que não tem perda de calor para o ambiente. Então, podemos igualar essas duas quantidades de calor:
Passo 4
Vamos substituir os valores que temos na equação:
Passo 5
Simplificando a equação:
Passo 6
Agora, isolamos $ T_{estufa} $:
Resposta
A temperatura da estufa no instante em que o cilindro foi retirado era de 50°C.