Início » 2º ano do Ensino Médio » Física » Calorimetria » Encerrado o trabalho, o cinegrafista pensou num banho… Desconsiderando perdas de calor para o corpo da banheira e para o ar, a mistura de 60 litros de água, inicialmente a 80ºC, com certa quantidade de água a 20ºC, resultaria em uma temperatura de 40ºC. Conhecidos o calor específico da água, 1 cal/(g.ºC), a densidade da água, 1 kg/L, a quantidade de água a 20ºC a ser despejada, em litros, seria

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Encerrado o trabalho, o cinegrafista pensou num banho… Desconsiderando perdas de calor para o corpo da banheira e para o ar, a mistura de 60 litros de água, inicialmente a 80ºC, com certa quantidade de água a 20ºC, resultaria em uma temperatura de 40ºC. Conhecidos o calor específico da água, 1 cal/(g.ºC), a densidade da água, 1 kg/L, a quantidade de água a 20ºC a ser despejada, em litros, seria

A) 80.
B) 90.
C) 100.
D) 120.
E) 140.

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Resposta:

A alternativa correta é letra D

Desconsiderando perdas, podemos escrever, para duas substâncias quaisquer, a seguinte equação de conservação de energia:

m_{1} . c_{1} . (T_{f} - T_{1}) + m_{2} . c_{2} . (T_{f} - T_{2}) = 0

Como conhecemos a densidade das substâncias:

m = μ . V

Substituindo:

μ_{1} . V_{1} . c_{1} . (T_{f} - T_{1}) + μ_{2} . V_{2} . c_{2} . (T_{f} - T_{2}) = 0

Voltemos agora para o exercício. Como a única substância em análise é água, podemos fazer as simplificações:

\begin{array}{l} V_{1} . (T_{f} - T_{1}) + V_{2} . (T_{f} - T_{2}) = 0 \\ V_{2} = \frac{V_{1} . (T_{f} - T_{1})}{(T_{2} - T_{f})} \end{array}

Substituindo pelos valores que conhecemos, onde o índice 1 se refere à água a 80ºC:

V_{2} = \frac{60 . (40 - 80)}{(20 - 40)} = 120 l

Logo, a opção correta é a D.

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Resposta:

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