378 (UEL-PR) Num laboratório, para se obter água a 30 °C, mistura-se água de torneira a 15 °C com água quente a 60 °C. Para isso, coloca-se um reci...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a fórmula da capacidade térmica: Q = m * c * ΔT Onde: Q é o calor transferido m é a massa de água c é o calor específico da água ΔT é a variação de temperatura Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor transferido pela água quente: Q1 = m1 * c * ΔT1 Onde: m1 é a massa de água quente ΔT1 é a diferença de temperatura entre a água quente e a temperatura desejada (60 °C - 30 °C = 30 °C) Agora, vamos calcular a quantidade de calor transferido pela água de torneira: Q2 = m2 * c * ΔT2 Onde: m2 é a massa de água de torneira ΔT2 é a diferença de temperatura entre a água de torneira e a temperatura desejada (15 °C - 30 °C = -15 °C) Como a água de torneira está a uma temperatura menor do que a desejada, ela irá absorver calor da água quente. A quantidade de calor transferido pela água quente deve ser igual à quantidade de calor absorvido pela água de torneira: Q1 = Q2 m1 * c * ΔT1 = m2 * c * ΔT2 Agora, vamos substituir os valores conhecidos: m1 = 5 litros = 5000 g (1 litro de água tem massa de 1000 g) ΔT1 = 30 °C ΔT2 = -15 °C c = 1 cal/g°C (calor específico da água) 5000 * 1 * 30 = m2 * 1 * -15 150000 = -15m2 m2 = -150000 / -15 m2 = 10000 g Agora, vamos calcular o tempo necessário para que a água de torneira absorva todo o calor da água quente. Vamos considerar que a vazão da torneira é de 1 litro/minuto. m2 = vazão * tempo 10000 = 1 * tempo tempo = 10000 minutos Portanto, o intervalo de tempo necessário para que a água de torneira absorva todo o calor da água quente é de aproximadamente 10000 minutos. No entanto, observe que esse valor é muito alto e não corresponde a nenhuma das alternativas fornecidas. Portanto, pode haver algum erro na resolução do problema.