Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 18.1 - Ex. 34
O calor específico de um determinado metal pode ser determinado medindo a mudança de temperatura que ocorre quando um pedaço de metal é aquecido e, em seguida, colocado em um recipiente isolado que é feito do mesmo material e contém água. Suponha que o pedaço de metal tenha uma massa de 100 g e esteja inicialmente a 100°C. O recipiente possui uma massa de 200 g e contém 500 g de água a uma temperatura inicial de 20,0°C. A temperatura final é de 21,4°C. Qual é o calor específico do metal?
Passo 1
Parte do calor que é transferido do metal aquecido para água, é transferido da água para o recipiente, então precisamos considerar os três na equação de conservação de energia:
E substituindo a equação do calor sensível para cada Q:
Lembrando que o recipiente ficará na mesma temperatura que a água, e por isso a equação do calor sensível do recipiente possui um (Além disso o recipiente é feito do mesmo metal que estamos calculando o calor especifico, por isso o ).
Passo 2
Agora isolamos o calor específico do metal, que é o que a questão pede:
Substituindo os valores numéricos de cada grandeza: