Em um chuveiro, água fria a 10 °C escoando a uma taxa de 5 kg/min é misturada com água quente a 60 °C, que por sua vez escoa a uma taxa de 2 kg/min. A temperatura de saída da mistura é de:

(a) 24,3 °C (b) 35,0 °C (c) 40,0 °C (d) 44,3 °C (e) 55,2 °C

Passo 1

Quando os dois fluxos de água se misturam, a massa se conserva. Então a massa que sai do sistema é igual a soma da massa fria com a massa quente:

m ˙ s = m ˙ f + m ˙ q

m s ˙ = 5 k g m i n + 2 k g m i n

m ˙ s = 7 k g m i n

Passo 2

A energia também se conserva. Então, a energia que sai é igual a energia que entra

E ˙ s = E ˙ e

m ˙ s ⋅ c ⋅ T s = m ˙ f ⋅ c ⋅ T f + m ˙ q ⋅ c ⋅ T q

Isolando a temperatura:

T s = m ˙ f ⋅ T f + m ˙ q ⋅ T q m ˙ s

T s = 5 ⋅ 10 + 2 ⋅ 60 7

T s = 24,3   º C

Resposta

Letra A)

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