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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 7.1 - Ex. 20

Uma peça de metal de massa 20,0   g , em 100,0 ° C , foi colocada em um calorímetro que continha 50,7   g de água em 22,0   ° C . A temperatura final da mistura é   25,7 ° C . Qual é a capacidade calorífica específica do metal? Suponha que não houve perda de energia para a vizinhança.

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Quando a massa de metal quente é posta na água, esta cede calor para a água. Considerando que todo o calor cedido vai para a água:

Σ q = 0 q 1 + q 2 = 0   1

Aonde q 1 será o calor que o cobre cede para a água e q 2 o calor que a água receberá do metal.

Passo 2

Da equação básica da calorimetria:

q = m C s _ Δ T

q 1 = m 1 C s m e t a l Δ T

q 2 = m 2 C s á g u a   Δ T

m 1 : m a s s a   d o   m e t a l m 2 : m a s s a   d e   á g u a

Passo 3

Utilizando a equação 1 :

q 1 + q 2 = 0 m 1 C s m e t a l Δ T + m 2 C s á g u a   Δ T = 0 m 1 C s m e t a l Δ T = - m 2 C s á g u a   Δ T

Substituindo os dados do enunciado, ficamos com 20,0 × C s m e t a l × 25,7 - 100 = - 50,7 × 4,184 × 25,7 - 22 20,0 × C s m e t a l × - 74,3 = 50,7 × 4,184 × 3,7

Isolando C s m e t a l (que é o dado que nos foi perguntado), ficamos com

C s m e t a l = 50,7 × 4,184 × 3,7 20,0 × 74,3 = 0,528 J g º C

Resposta

C s m e t a l = 0,528 J g º C

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