Atenção: Considere as informações abaixo para responder à questão.
Um frasco de vidro, de capacidade térmica desprezível, contém 100 g de água à temperatura de 20 °C. Coloca-se no seu interior um pedaço de latão, de massa 200 g, à temperatura de 80 °C.
Dados:
Calor específico da água = 1,0 cal/g °C
Calor específico do latão = 0,095 cal/g °C
A temperatura final de equilíbrio, supondo-se que não há troca de calor com o ambiente, é, em °C, de aproximadamente,
- A) 25
- B) 30
- C) 35
- D) 40
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 30
Supondo-se que não há troca de calor com o ambiente, devemos ter:
Q_{água} + Q_{latão} = 0
Como Q = mcDelta theta, temos:
m_{água} cdot c_{água} cdot (theta_e - theta_{água} ) + m_{latão} cdot c_{latão} cdot (theta_e - theta_{latão} ) = 0
Onde theta_e é a temperatura de equilíbrio. Dessa forma, temos:
100 cdot 1 cdot (theta_e - 20 ) + 200 cdot 0,095 cdot (theta_e - 80) = 0
100 theta_e - 2000 + 19theta_e - 1520 = 0
119 theta_e = 3520
theta_e approx 29,58 °C
Portanto, a resposta correta é a alternativa (B).
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