Dois blocos idênticos de 2 kg de cobre, um com uma temperatura inicial de T1 = 100o C e outro com temperatura inicial T2 = 0oC, se encontram em um container perfeitamente isolado. Os dois blocos estão inicialmente separados. Quando os blocos são postos em contato um com o outro, eles atingem equilíbrio a uma temperatura Tf . Considerando que o calor específico do cobre é de 0,1 kcal/kg oK, a quantidade de calor trocada entre os dois blocos neste processo é

Dois blocos idênticos de 2 kg de cobre, um com uma temperatura inicial de T₁ = 100^o C e outro com temperatura inicial T₂ = 0^oC, se encontram em um container perfeitamente isolado. Os dois blocos estão inicialmente separados. Quando os blocos são postos em contato um com o outro, eles atingem equilíbrio a uma temperatura T_f . Considerando que o calor específico do cobre é de 0,1 kcal/kg ^oK, a quantidade de calor trocada entre os dois blocos neste processo é

• A)1 kcal.
• B)20 kcal.
• C)5 kcal.
• D)10 kcal.

Vamos resolver esse problema passo a passo. Primeiramente, é importante lembrar que a temperatura de equilíbrio é a média das temperaturas iniciais dos dois blocos. Portanto, T_f = (T₁ + T₂)/2 = (100 + 0)/2 = 50^oC.

Agora, precisamos calcular a variação de temperatura de cada bloco. O primeiro bloco teve uma variação de temperatura de 100^oC para 50^oC, ou seja, uma variação de -50^oC. Já o segundo bloco teve uma variação de temperatura de 0^oC para 50^oC, ou seja, uma variação de 50^oC.

Para calcular a quantidade de calor trocada, podemos usar a fórmula Q = m * c * ΔT, onde m é a massa do bloco, c é o calor específico do material e ΔT é a variação de temperatura.

Para o primeiro bloco, Q₁ = 2 kg * 0,1 kcal/kg ^oK * (-50^oC) = -10 kcal.

Para o segundo bloco, Q₂ = 2 kg * 0,1 kcal/kg ^oK * (50^oC) = 10 kcal.

Portanto, a quantidade de calor trocada entre os dois blocos é de 10 kcal.

O gabarito correto é, de fato, D) 10 kcal.

Essa é uma aplicação prática do conceito de equilíbrio térmico e da fórmula de calor específico. É importante lembrar que, em um sistema isolado, a quantidade de calor ganha por um corpo é igual à quantidade de calor perdida por outro corpo.

Além disso, é fundamental ter em mente que a temperatura de equilíbrio é a média das temperaturas iniciais dos corpos em contato. Isso pode ajudar a resolver problemas semelhantes em física e química.

Em resumo, o problema pode ser resolvido aplicando conceitos básicos de física, como o equilíbrio térmico e a fórmula de calor específico. É importante ter atenção aos detalhes e às unidades utilizadas nas fórmulas.