9. Colocam-se 600g de ferro a 90°C em um recipiente contendo 300 g de água a 18°C. Sabendo-se que o calor específico do ferro é 0,114 cal/g°C, e de...
9. Colocam-se 600g de ferro a 90°C em um recipiente contendo 300 g de água a 18°C. Sabendo-se que o calor específico do ferro é 0,114 cal/g°C, e desprezando-se o calor absorvido pelo recipiente, calcule a temperatura de equilíbrio térmico
Para calcular a temperatura de equilíbrio térmico entre o ferro e a água, podemos utilizar a seguinte fórmula:
Qferro = Qágua
Onde Q é a quantidade de calor trocada entre os corpos. Podemos calcular a quantidade de calor trocada pelo ferro utilizando a fórmula:
Qferro = mferro * cferro * ΔT
Onde m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, temos:
Qferro = 600g * 0,114 cal/g°C * (90°C - T)
Já a quantidade de calor trocada pela água é dada por:
Qágua = magua * cágua * ΔT
Substituindo os valores, temos:
Qágua = 300g * 1 cal/g°C * (T - 18°C)
Igualando as duas quantidades de calor, temos:
600g * 0,114 cal/g°C * (90°C - T) = 300g * 1 cal/g°C * (T - 18°C)
68,4(90 - T) = 300(T - 18)
6168 - 68,4T = 300T - 5400
368,4T = 11568
T = 31,4°C
Portanto, a temperatura de equilíbrio térmico entre o ferro e a água é de aproximadamente 31,4°C.
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