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Uma cozinheira, moradora de uma cidade praiana, não dispunha de um termômetro e necessitava obter água a uma temperatura de 60 ºC. Resolveu, então, misturar água fervendo com água proveniente de um pedaço de gelo que estava derretendo. Considere o sistema isolado, ou seja, que a troca de calor só se estabeleceu entre as quantidades de água misturadas e, ainda, que a cozinheira usou a mesma xícara nas suas medições. A cozinheira só chegaria ao seu objetivo se tivesse misturado uma xícara da água a 0 ºC com
- A) três xícaras de água fervendo.
- B) duas xícaras e meia de água fervendo.
- C) duas xícaras de água fervendo.
- D) uma xícara e meia de água fervendo.
- E) meia xícara de água fervendo.
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Resposta:
A alternativa correta é letra D
Sabemos que
Supondo que a cozinheira misture n xícaras de massa M de água quente na xícara (de massa também M) de água fria, teremos que
Onde Δθf e Δθq representam as variações de temperatura sofridas respectivamente pela água fria e pela água quente até chegar à temperatura de 60 ºC. Como a cidade é praiana, esperamos que as temperaturas de ebulição e de fusão da água sejam respectivamente 100 e 0 ºC. Substituindo na equação, teremos
A cozinheira precisará misturar uma xícara e meia de água fervendo na água fria para obter a temperatura desejada.
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