Em um experimento, 200g de alumínio (com calor específico de 900 J/Kg·K) a 100°C são misturados com 50,0 g de água a 20°C, com a mistura termicamen...

(a) Para encontrar a temperatura de equilíbrio, podemos usar a equação de conservação de energia: Q_alumínio + Q_água = 0 onde Q_alumínio é a quantidade de calor perdida pelo alumínio e Q_água é a quantidade de calor ganha pela água. Podemos calcular essas quantidades usando a equação: Q = m * c * ΔT onde Q é a quantidade de calor, m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura. Para o alumínio, temos: Q_alumínio = -m_alumínio * c_alumínio * ΔT_alumínio Q_alumínio = -200 g * 900 J/Kg·K * (100°C - T_eq) Para a água, temos: Q_água = m_água * c_água * ΔT_água Q_água = 50,0 g * 4.184 J/Kg·K * (T_eq - 20°C) Igualando as duas equações e resolvendo para T_eq, obtemos: T_eq = 56,97°C (b) A variação de entropia do alumínio pode ser calculada usando a equação: ΔS = Q / T onde Q é a quantidade de calor e T é a temperatura absoluta. Como o alumínio perde calor, temos: ΔS_alumínio = -Q_alumínio / T_eq ΔS_alumínio = -(-200 g * 900 J/Kg·K * (100°C - T_eq)) / (T_eq + 273,15 K) ΔS_alumínio = -22,07 J/K (c) A variação de entropia da água pode ser calculada da mesma forma: ΔS_água = Q_água / T_eq ΔS_água = (50,0 g * 4.184 J/Kg·K * (T_eq - 20°C)) / (T_eq + 273,15 K) ΔS_água = 24,86 J/K (d) A variação de entropia do sistema água-alumínio é a soma das variações de entropia de cada componente: ΔS_sistema = ΔS_alumínio + ΔS_água ΔS_sistema = -22,07 J/K + 24,86 J/K ΔS_sistema = 2,79 J/K Portanto, as respostas são: (a) 56,97°C; (b) -22,07 J/K; (c) 24,86 J/K; (d) 2,79 J/K.