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Um parafuso de alumínio de massa 1 0g a uma temperatura de 60ºC, que se desprendeu de um motor de urna embarcação, é imerso em um recipiente contendo 48g de água a uma temperatura de 1 0ºC. Considerando somente as trocas de calor entre a água e o alumínio, determine a temperatura do equilíbrio térmico do sistema formado pela água e pelo metal e assinale a opção correta.
Dados: calor específico do alumínio = 0,2cal/gºC;
e calor específico da água = 1,0cal/gºC.
- A) 12ºC
- B) 13ºC
- C) 14ºC
- D) 15ºC
- E) 16ºC
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Resposta:
A alternativa correta é letra A) 12ºC
Como o parafuso encontra-se mais quente do que a água, ele cederá calor para a água (com diminuição de temperatura) até alcançar uma temperatura de equilíbrio t.
Também, o módulo quantidade de calor cedida pelo alumínio será igual ao módulo da quantidade de calor recebida pela água, logo:
Q_{parfuso}=Q_{água}
vert m_{al}c_{al}Delta{T}vert=vert m_{água}c_{água}Delta{T}vert
vert 10times 0,2times(t-60)vert=vert 48times1times(t-10)vert
2times(60-t)=48times(t-10)
(60-t)=24times(t-10)
60-t=24t-240
25t=300
boxed{t=12,^oC}
Gabarito: A
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