Um tanque rígido e estanque com volume de 50 L contém 500 g de água a 65^circ C. O tanque é então colocado em um ambiente com temperatura de 125^circ C por tempo suficiente para alcançar equilíbrio térmico com o ambiente. Calcular o calor transferido durante o processo. (R.: 1 Q2=238,063 kJ )

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um tanque rígido de 50 litros que contém 500 gramas de água a 65°C. Esse tanque é colocado em um ambiente com temperatura de 125°C até que a temperatura dentro do tanque iguale a do ambiente. Nosso objetivo aqui é calcular o calor que foi transferido nesse processo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, principalmente o cálculo de calor transferido usando a capacidade térmica específica da água.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que quando a água no tanque é aquecida, ela absorve calor do ambiente até atingir a mesma temperatura de 125°C. A quantidade de calor transferido pode ser calculada usando a fórmula:
Q = m cdot c cdot De
Onde:
  • é o calor transferido,
  • é a massa da água,
  • é a capacidade térmica específica da água,
  • é a variação de temperatura.

Passo 3

Vamos identificar cada um desses valores:
  • Massa da água, . Mas é melhor trabalhar em quilogramas, então .
  • Capacidade térmica específica da água, .
  • Variação de temperatura, .

Passo 4

Agora, substituímos esses valores na fórmula:
Q = 0,5 , kg times 4,186 , kJ/(kg·°C) times 60°C

Passo 5

Fazendo a multiplicação:
Q = 0,5 times 4,186 times 60
Q = 0,5 times 251,16
Q = 125,58 , kJ

Resposta

O calor transferido durante o processo foi de aproximadamente 125,58 kJ.

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