Quanta água a uma temperatura de
deve ser adicionada à água na banheira, para que a temperatura resultante da água seja
. A transferência de calor entre a água e o ambiente não é considerada.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos água na banheira e queremos adicionar uma certa quantidade de água a
para que, após a mistura, a temperatura da água na banheira fique
. Para resolver isso, vamos usar o conceito de calorimetria, que estuda as trocas de calor entre substâncias.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a quantidade de calor trocada pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a quantidade de calor -
é a massa da água -
é o calor específico da água (que é ) -
é a variação de temperatura
Como a transferência de calor com o ambiente não é considerada, o calor perdido pela água mais quente será igual ao calor ganho pela água mais fria.
Passo 3
Vamos chamar:
-
de massa da água já na banheira (não fornecida na questão, mas vamos precisar dessa informação para resolver numericamente) -
de temperatura da água na banheira antes de adicionar a água fria -
de massa da água a que será adicionada -
de temperatura da água adicionada -
de temperatura final desejada
A equação de equilíbrio térmico fica:
Passo 4
Como o calor específico
é o mesmo para ambas as águas, podemos simplificar a equação dividindo por
:
Simplificando mais:
Passo 5
Agora, precisamos isolar
, que é a quantidade de água a
que devemos adicionar:
Passo 6
Para encontrar um valor numérico para
, precisaríamos saber a massa
da água na banheira e sua temperatura inicial
. Sem esses dados, a resposta fica em termos de
e
.
Resposta
A quantidade de água a
que deve ser adicionada é dada por:
Onde
é a massa da água na banheira e
é a temperatura inicial dessa água.
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Cada uma das seguintes ações vai aumentar, diminuir ou manter inalterado o rendimento de NO no equilíbrio?
© diminuir ;
© diminuir
Qual das seguintes reações em equilíbrio favorece a formação de produtos, e qual favorece a formação de reagentes? Responda com base no valor da constante de equilíbrio.
(b)
(b)
Supondo que a temperatura da água se estabilizou em
, calcule a capacidade térmica específica do metal e, com base nesse valor de capacidade, identifique o metal. Considere que a capacidade térmica específica do latão é de
.
Quantos cubos de gelo com uma massa de 50 g e a uma temperatura de
você precisa comer para perder cinco quilogramas de gordura? A queima de um grama de gordura durante os processos metabólicos no corpo libera o calor de 38 kJ .