Um calorímetro de cobre com massa igual a 0,100 kg contém 0,160 kg de água e 0,018 kg de gelo em equilíbrio térmico na pressão atmosférica. Se um bloco de chumbo de 0,750 kg a uma temperatura final de equilibrio? Suponha que não ocorra nenhuma perda de calor para o ambiente.
Passo 1
A temperatura inicial da mistura de gelo e água é de . Suponha que todo o gelo derreta. Nós saberemos se essa suposição está incorreta se a temperatura final que calculamos para menor que . O total do sistema (lata, água, gelo e chumbo) é zero.
Para o cobre: .
Para chumbo: .
Para água: e .
Passo 2
Para a lata de cobre, .
Para a água,
Passo 3
Para o gelo, :
Passo 4
Para o chumbo,
nos dá que:
Implica em
, o que confirma que todo o gelo derrete.