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A capacidade térmica de uma amostra de água é quatro vezes maior do que a de um bloco de ferro. Considere tal amostra de água na temperatura de 30 °C e tal bloco de ferro na temperatura de 60 °C. Colocando-os num recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, qual será a temperatura final de equilíbrio?
- A) 32°C
- B) 33°C
- C) 34°C
- D) 35°C
- E) 36°C
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Resposta:
A alternativa correta é letra E
A temperatura final pode ser calculada pela conservação da energia (a conservação da energia pode ser usada para resolver a questão pois o sistema é termicamente isolado) : Qa + Qb = 0. Sendo :
Qa = Quantidade de calor trocada pela água
Qa = 4 C.ΔT = 4C. (Tf - 30)
Qb= Quantidade de calor trocado pelo ferro
Qb = C.ΔT= C.(Tf - 60)
Logo :
4C. (Tf - 30) = - C. (Tf - 60)
4Tf - 120 = -Tf + 60
Tf = 36º C
Alternativa E.
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