Um técnico de laboratório precisa auxiliar um grupo de alunos no preparo de um experimento que exige o uso de 10 litros de água na temperatura de 36°C. Ele sabe que a temperatura da água da torneira é de 20°C. Quantos litros de água fervendo ele deve misturar com a água da torneira para obter os 10 litros de água desejado?

A alternativa correta é letra B) 2 L

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o conceito de mistura de temperatura. Sabemos que a temperatura da água da torneira é de 20°C e que precisamos de 10 litros de água a 36°C. Podemos considerar que a temperatura da água fervendo é de 100°C (essa é uma suposição razoável, pois a temperatura de ebulição da água é de cerca de 100°C).

Para calcular a quantidade de água fervendo que precisamos misturar com a água da torneira, podemos utilizar a fórmula de mistura de temperatura:

$frac{m_1 times T_1 + m_2 times T_2}{m_1 + m_2} = T_{final}$

Onde:

• $m_1$ é a massa da água da torneira (20°C)
• $m_2$ é a massa da água fervendo (100°C)
• $T_1$ é a temperatura da água da torneira (20°C)
• $T_2$ é a temperatura da água fervendo (100°C)
• $T_{final}$ é a temperatura final desejada (36°C)

Como a densidade da água é praticamente constante em uma faixa de temperatura razoável, podemos considerar que a massa é proporcional ao volume. Portanto, podemos reescrever a fórmula utilizando volumes em vez de massas:

$frac{V_1 times T_1 + V_2 times T_2}{V_1 + V_2} = T_{final}$

Onde:

• $V_1$ é o volume da água da torneira (20°C)
• $V_2$ é o volume da água fervendo (100°C)

Substituindo os valores conhecidos, temos:

$frac{8 times 20 + V_2 times 100}{8 + V_2} = 36$

Resolvendo essa equação, encontramos que $V_2 = 2 L$.

Portanto, o técnico de laboratório precisa misturar 2 litros de água fervendo com 8 litros de água da torneira para obter 10 litros de água a 36°C.