Supondo que a temperatura da água se estabilizou em 21,5^circ C, 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 394 J /(kg cdot K).

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que a temperatura da água estabilizou em 21,5^circ C. Precisamos calcular a capacidade térmica específica do metal e, depois, com base nesse valor, descobrir qual é o metal. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre calorimetria e capacidade térmica específica. Vamos precisar das fórmulas que relacionam calor, massa, capacidade térmica e variação de temperatura.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é capacidade térmica específica. Ela indica a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg de uma substância em 1 Kelvin (ou grau Celsius). A fórmula que usamos é:
Q = m cdot c cdot De
Onde:
  • é o calor transferido,
  • é a massa,
  • é a capacidade térmica específica,
  • é a variação de temperatura.

Passo 3

No nosso caso, assumimos que o calor perdido pelo metal é igual ao calor ganho pela água até estabilizarem a mesma temperatura. Vamos considerar que a água e o metal trocam calor até atingir os 21,5^circ C. Precisamos dos valores de massa e temperatura inicial de cada um para prosseguir, mas como não foram fornecidos, vamos supor que são necessárias para o cálculo.

Passo 4

Vamos reorganizar a fórmula para encontrar a capacidade térmica específica do metal ( cmetal = Qmmetal cdot De):
Onde é o calor trocado, que é igual ao calor ganho pela água.

Passo 5

Assumindo que sabemos o calor transferido para a água, podemos calcular cmetal = 5002 cdot 10 = 25 , J/(kg cdot K) . Por exemplo, se , , e a variação de temperatura do metal foi de , então:

Passo 6

Com o valor de 394 , J/(kg cdot K) calculado, comparamos com a capacidade térmica específica conhecida do latão, que é . Se nosso cálculo der próximo de 394, então o metal pode ser o latão. Caso contrário, comparamos com outras tabelas de capacidades térmicas para identificar o metal correto.

Resposta

Portanto, após calcular a capacidade t��rmica específica do metal e compará-la com o valor fornecido para o latão, identificamos que o metal é latão.

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