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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 18.1 - Ex. 4

  • Um bloco de cobre está em uma panela de água fervente e tem uma temperatura de 100 ° C . O bloco é removido da água fervete e colocado imediatamente em um recipiente isolado cheio com uma quantidade de água que tem uma temperatura de 20 ° C e a mesma massa do bloco de cobre. (A capacidade térmica do recipiente isolado é desprezível.) A temperatura final será mais próxima de (a) 40 ° C , (b) 60 ° C , (c) 80 ° C .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Usando Q = m c ∆ t , para o cobre, temos:

∆ Q C u = m C u c C u ∆ T C u

∆ Q C u = m C u c C u ( T e q u i l - 100 ° C )

Para a água, temos:

∆ Q H 2 O = m H 2 O c H 2 O ∆ T H 2 O

∆ Q H 2 O = m H 2 O c H 2 O ( T e q u i l - 2 0 ° C )

Como a Energia térmica é conservada, temos:

∆ Q = ∆ Q C u + ∆ Q H 2 O = 0

m C u c C u T e q u i l - 100 ° C + m H 2 O c H 2 O T e q u i l - 20 ° C = 0

Como as massas são iguais, temos:

c C u T e q u i l - 100 ° C + c H 2 O T e q u i l - 20 ° C = 0

Logo:

T e q u i l = 100 ° C c C u + 20 ° C c H 2 O c C u + c H 2 O

Substituindo os valores, temos:

T e q u i l = 100 ° C 0,386 k J k g ⋅ ° C + 20 ° C 4,18 k J k g ⋅ ° C 0,386 k J k g ⋅ ° C + 4,18 k J k g ⋅ ° C

T e q u i l = 27 ° C

Resposta

L e t r a   a

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