Exemplo 1 Um professor de F́ısica, pai de uma criança recém-nascida, precisa preparar água para o banho de seu filho à uma temperatura de 38oC....

Para calcular a quantidade de gelo que o professor de Física precisa adicionar à água quente, podemos utilizar a fórmula da quantidade de calor: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor m é a massa do material c é o calor específico do material ΔT é a variação de temperatura Nesse caso, a água quente a 60°C irá perder calor e a água fria de gelo a 0°C irá ganhar calor até atingir a temperatura de equilíbrio de 38°C. Podemos considerar que a quantidade de calor perdida pela água quente é igual à quantidade de calor ganha pela água fria de gelo. Vamos chamar a massa de gelo que o professor precisa adicionar de m' e a massa de água quente de m. A quantidade de calor perdida pela água quente é dada por: Q1 = m * c * ΔT1 Onde: ΔT1 = 60°C - 38°C = 22°C A quantidade de calor ganha pela água fria de gelo é dada por: Q2 = m' * c * ΔT2 Onde: ΔT2 = 38°C - 0°C = 38°C Como a quantidade de calor perdida é igual à quantidade de calor ganha, temos: Q1 = Q2 m * c * ΔT1 = m' * c * ΔT2 Podemos cancelar o calor específico (c) e reorganizar a equação: m * ΔT1 = m' * ΔT2 Agora, podemos substituir os valores conhecidos: m * 22 = m' * 38 Agora, basta resolver essa equação para encontrar a relação entre as massas de água quente e gelo que o professor precisa adicionar.