Um determinado experimento físico se fez necessário. O perito possui um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ºC (em equilíbrio térmico com a água), com 0,8 kg de água à temperatura ambiente (20ºC). É introduzido neste calorímetro uma peça (prova) de um cadáver de massa igual a 1 kg a 35ºC. Com base nestes dados foi constatado que a temperatura do primeiro equilíbrio térmico será de Dado: c(água-líquida) = 1,0 cal/gºC c(corpo-humano) = 0,83 cal/gºC
Um determinado experimento físico se fez necessário. O perito possui um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ºC (em equilíbrio térmico com a água), com 0,8 kg de água à temperatura ambiente (20ºC). É introduzido neste calorímetro uma peça (prova) de um cadáver de massa igual a 1 kg a 35ºC. Com base nestes dados foi constatado que a temperatura do primeiro equilíbrio térmico será de Dado: c(água-líquida) = 1,0 cal/gºC c(corpo-humano) = 0,83 cal/gºC
- A)20,36ºC
- B)27,45ºC
- C)28,44ºC
- D)25,24ºC
- E)29,32ºC
Resposta:
A alternativa correta é B)
Para resolver esse problema, precisamos aplicar a fórmula de mistura de calorimetria, que é dada por:
Q1 = -Q2
Onde Q1 é o calor perdido pela peça do cadáver e Q2 é o calor ganho pela água. Como a temperatura final é a mesma para ambos, podemos calcular a variação de temperatura de cada substância.
ΔT1 = Tf - 35ºC
ΔT2 = Tf - 20ºC
Em seguida, podemos calcular o calor perdido pela peça do cadáver e o calor ganho pela água, respectivamente.
Q1 = mc × c × ΔT1
Q2 = mc × c × ΔT2
Substituindo os valores dados, temos:
Q1 = 1 kg × 0,83 cal/gºC × ΔT1
Q2 = 0,8 kg × 1,0 cal/gºC × ΔT2
Como Q1 = -Q2, podemos igualar as duas expressões e resolver para Tf.
1 kg × 0,83 cal/gºC × ΔT1 = -0,8 kg × 1,0 cal/gºC × ΔT2
Desenvolvendo a equação, obtemos:
0,83 × (Tf - 35) = -0,8 × (Tf - 20)
0,83Tf - 29,05 = -0,8Tf + 16
1,63Tf = 45,05
Tf = 27,45ºC
Portanto, a resposta certa é B) 27,45ºC.
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