Ao misturarmos de café quente a temperatura com uma certa quantidade de leite frio a uma temperatura , observamos que a mistura atinge uma temperatura de equilíbrio igual a . Sabe-se que a densidade do café é igual a densidade da água, e que o calor específico do leite vale do calor específico do café.
Se colocarmos a mesma quantidade de café quente no dobro da quantidade de leite frio, a nova temperatura de equilíbrio da mistura será:
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
Como o café tem a densidade igual à da água, temos que de café são de café.
Inicialmente temos de café a temperatura e uma quantidade de de leite a temperatura . Depois do equilíbrio a mistura tem uma temperatura . Como a soma dos calores trocados é igual a zero, temos que
O enunciado diz também que
Assim temos
Inicialmente então tivemos de leite!
Passo 2
Agora na segunda situação temos de café a temperatura e de leite (o dobro de antes) a uma temperatura . Vamos chamar a temperatura de equilíbrio de . Como a soma dos calores trocados é igual a zero, temos que
Como aparece em todos os termos podemos dividir essa equação por
Resposta
(a)