3 LISTA DE FISICA Lei zero

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LISTA DE FISICA – TERMODINÂMICA 
 
P.4 Um bloco de gelo de massa 60g a -10ºC é introduzido ao mesmo tempo de 
que 20g de cobre a 80ºC em um calorímetro contendo 300g de água a 20ºC. 
Sendo a capacidade térmica do calorímetro igual a 50 cal/ºC e o calor específico 
do cobre 0,0923 cal/gºC; calor latente de fusão do gelo 80cal/g; e calor 
específico do gelo 0,530cal/gºC. Determine a temperatura final de equilíbrio 
térmico. 
Solução: 
 
Q1 – Calor transferido ao gelo (0 – (-10)) 
Mgelo * Cgelo * (0 – (-10)) 
60 * 0,530 * 10 = 318 cal 
 
Q2 – Fusão do gelo 
Mgelo * Lf => 60 * 80 => 4800 cal 
 
Q3 – Calor recebido para ir (Tf – 0) 
Mgelo * Cagua * (Tf) => 60 * 1 * Tf => 60Tf 
 
Q4 - Cobre 
Mgelo * Ccobre * (Tf – 80) 
20 * 0,0923 * (Tf – 80) => 1,85 * (Tf – 80) 
 => 1,85Tf – 148 
Q5 – Água 
Magua * Cagua * (Tf – 20) 
300 * 1 * (Tf – 20) => 300Tf – 6000 
 
 
Q6 – Calorímetro 
Obs.: a água e calorímetro estão em equilíbrio a 20⁰ C. 
C * (Tf – 20) => 50 * (Tf – 20) => 50Tf – 1000 
 
Substituindo essas expressões em: 
 
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 0 
 
318 + 4800 + 60Tf + 1,85Tf – 148 + 300Tf – 6000 + 50Tf – 1000 = 0 
 318 + 4.800 – 148 – 6.000 – 1.000 + 60Tf + 1,85Tf + 300Tf + 50Tf = 0 
4.970 – 7000 + 411,85Tf = 0 
- 2.030 + 411,85Tf = 0 
411,85Tf = 2030 
Tf = 
 
 
 => Tf = 4,928⁰C