Uma panela de cobre com massa igual a 0,500 kg contém 0,170 kg de água a uma temperatura de 20,0°C. Um bloco de ferro de 0,250kg a 85,0°C é colocad...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da conservação de energia: Qcobre + Qferro = Qagua Onde Q é a quantidade de calor, e os subscritos indicam o material em que o calor está sendo transferido. Sabemos que a quantidade de calor é dada por: Q = m * c * ΔT Onde m é a massa do material, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura. Para a panela de cobre, temos: Qcobre = mcobre * ccobre * ΔTcobre Onde mcobre = 0,5 kg é a massa da panela, ccobre = 0,094 cal/g°C é o calor específico do cobre e ΔTcobre é a variação de temperatura que queremos calcular. Para o bloco de ferro, temos: Qferro = mferro * cferro * ΔTferro Onde mferro = 0,25 kg é a massa do bloco de ferro, cferro = 0,11 cal/g°C é o calor específico do ferro e ΔTferro = 85°C - ΔTcobre é a variação de temperatura que queremos calcular. Para a água, temos: Qagua = magua * cagua * ΔTagua Onde magua = 0,17 kg é a massa da água, cagua = 1 cal/g°C é o calor específico da água e ΔTagua = Tf - 20°C é a variação de temperatura que queremos calcular. Substituindo essas equações na equação da conservação de energia, temos: mcobre * ccobre * ΔTcobre + mferro * cferro * (85°C - ΔTcobre) = magua * cagua * (Tf - 20°C) Resolvendo para ΔTcobre, temos: ΔTcobre = (magua * cagua * Tf - mferro * cferro * 85°C) / (mcobre * ccobre + mferro * cferro) Substituindo os valores, temos: ΔTcobre = (0,17 kg * 1 cal/g°C * Tf - 0,25 kg * 0,11 cal/g°C * 85°C) / (0,5 kg * 0,094 cal/g°C + 0,25 kg * 0,11 cal/g°C) Simplificando, temos: ΔTcobre = (0,17 Tf - 2,3875) / 0,0725 ΔTcobre = 2,3448 Tf - 33,0345 Agora, podemos substituir essa equação na equação da conservação de energia para calcular a temperatura final: 0,5 kg * 0,094 cal/g°C * (2,3448 Tf - 33,0345) + 0,25 kg * 0,11 cal/g°C * (85°C - (2,3448 Tf - 33,0345)) = 0,17 kg * 1 cal/g°C * (Tf - 20°C) Resolvendo para Tf, temos: Tf = 47,8°C Portanto, a temperatura final é de 47,8°C.