Em um calorímetro, contendo 300 ml de água a 20 ºC, são adicionados 120ml de água a 100 ºC. A temperatura de equilíbrio térmico atingida é igual a 40 ºC. Despreze as perdas de calor para o ambiente e considere o calor específico da água igual a 1,0 cal/ gºC. A capacidade térmica do calorímetro é igual a

A alternativa correta é letra B) 60.

O calorímetro é um instrumento utilizado para medir a quantidade de calor trocada entre dois corpos ou mais. Em um calorímetro, desprezando-se as perdas de calor para o ambiente, a soma das quantidades de calor cedidas ou recebidas é zero, ou seja:

displaystyle sum Q = 0

Então, a soma da quantidade de calor absorvida pela massa de água inicialmente a 20°C, do calor cedido pela água a 100°C e do calor absorvido pelo calorímetro é dada por:

Q_1 + Q_2 + Q_{calorímetro} = 0

Logo,

m_1 cdot c_{água} cdot Delta theta_1 + m_2 cdot c_{água} cdot Delta theta_2 + Q_{calorímetro} = 0

Sendo C a capacidade térmica do calorímetro, temos que:

m_1 cdot c_{água} cdot Delta theta_1 + m_2 cdot c_{água} cdot Delta theta_2 + C Delta theta_C = 0

Substituindo-se as massas de água em gramas ( 1,ml = 1, g), temos que:

300 cdot 1 cdot left( 40 - 20 right) + 120 cdot 1 cdot left( 40 - 100 right) + C cdot left( 40 - 20 right) = 0

6000 -7200 + 20 C= 0

20 C = 1200

C = 60 , cal/°C

Portanto, a resposta correta é a alternativa (B).