Pergunta
R.24 calor confectiner de capacidade térmles 8,0cal/^circ C, inicialmente a 10^circ C, sao colocados 200 g de um líquido de sura inicial do liquido. que o equilibrio térmico se estabelece a 50^circ C. Determine a tem Soluçáo:
Solução
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VâniaProfissional · Tutor por 6 anos
Responder
Para determinar a temperatura final do líquido após o equilíbrio térmico, podemos usar a conservação de energia. A quantidade de calor perdida pelo líquido será igual à quantidade de calor ganha pelo calorímetro.<br /><br />A fórmula para calcular a quantidade de calor (Q) é:<br /><br />\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]<br /><br />Onde:<br />- \( m \) é a massa do líquido,<br />- \( c \) é a capacidade térmica do líquido,<br />- \( \Delta T \) é a variação de temperatura.<br /><br />Para o calorímetro:<br />\[ Q_{calorímetro} = C_{calorímetro} \cdot \Delta T_{calorímetro} \]<br /><br />Onde:<br />- \( C_{calorímetro} \) é a capacidade térmica do calorímetro,<br />- \( \Delta T_{calorímetro} \) é a variação de temperatura do calorímetro.<br /><br />A quantidade de calor perdida pelo líquido será igual à quantidade de calor ganha pelo calorímetro:<br /><br />\[ m_{líquido} \cdot c_{líquido} \cdot (T_{final} - T_{inicial}) = C_{calorímetro} \cdot (T_{final} - T_{inicial}) \]<br /><br />Substituindo os valores conhecidos:<br /><br />\[ 200 \, \text{g} \cdot 8,0 \, \text{cal/g}^{\circ}\text{C} \cdot (T_{final} - 10^{\circ}\text{C}) = 8,0 \, \text{cal/}^{\circ}\text{C} \cdot (T_{final} - 10^{\circ}\text{C}) \]<br /><br />Simplificando a equação:<br /><br />\[ 1600 \cdot (T_{final} - 10) = 8 \cdot (T_{final} - 10) \]<br /><br />\[ 1600T_{final} - 16000 = 8T_{final} - 80 \]<br /><br />\[ 1592T_{final} = 15920 \]<br /><br />\[ T_{final} = \frac{15920}{1592} \]<br /><br />\[ T_{final} = 10^{\circ}\text{C} \]<br /><br />Portanto, a temperatura final do líquido após o equilíbrio térmico é \( 10^{\circ}\text{C} \).
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