Em um processo de tratamento térmico denominado têmpera, uma peça de metal de 1 kg, inicialmente a 1075 K, é tratada em um tanque fechado contendo 100 kg de água, inicialmente a 295 K. A transferência de calor entre o conteúdo do tanque e sua vizinhança é desprezível. Modelando a peça de metal e a água como incompressível e com calores específicos constantes correspondentes a 0.5 kJ/kg *K e 4,4 kJ/kg * K, respectivamente, determine a temperatura final de equilíbrio, após a têmpera, em K.

É dado que:

• Massa da parte de metal:
• Massa da água no tanque:

Para achar a temperatura final, começamos com um balanço de energia.

Desconsiderando os efeitos de energia cinética e potencial e, como o tanque é um sistema fechado, não há trabalho. O problema também nos diz que não há troca de calor.

Para fluidos incompressíveis, podemos modelar a mudança na energia interna específica

Substituindo essa relação no balanço de energia.

Resolvendo para a temperatura final