Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação de energia, que afirma que o calor perdido pelo chumbo será igual ao calor ganho pela água e pelo calorímetro. Vamos usar a fórmula do calor: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] onde: - \( Q \) é o calor (em Joules ou kJ), - \( m \) é a massa (em kg ou g), - \( c \) é o calor específico (em kJ/kg·K ou cal/g·°C), - \( \Delta T \) é a variação de temperatura (em °C ou K). 1. Calor perdido pelo chumbo: - Massa do chumbo (\( m_{Pb} \)) = 600 g = 0,6 kg - Temperatura inicial do chumbo = 100 °C - Temperatura final = 20 °C - Variação de temperatura do chumbo (\( \Delta T_{Pb} \)) = 20 - 100 = -80 °C O calor perdido pelo chumbo é: \[ Q_{Pb} = m_{Pb} \cdot c_{Pb} \cdot \Delta T_{Pb} \] \[ Q_{Pb} = 0,6 \cdot c_{Pb} \cdot (-80) \] 2. Calor ganho pela água: - Massa da água (\( m_{H2O} \)) = 500 g = 0,5 kg - Temperatura inicial da água = 17,3 °C - Variação de temperatura da água (\( \Delta T_{H2O} \)) = 20 - 17,3 = 2,7 °C O calor ganho pela água é: \[ Q_{H2O} = m_{H2O} \cdot c_{H2O} \cdot \Delta T_{H2O} \] \[ Q_{H2O} = 0,5 \cdot 1 \cdot 2,7 = 1,35 \, \text{kJ} \] 3. Calor ganho pelo calorímetro: - Massa do calorímetro (\( m_{Al} \)) = 200 g = 0,2 kg - Calor específico do alumínio (\( c_{Al} \)) = 0,9 kJ/kg·K - Variação de temperatura do calorímetro (\( \Delta T_{Al} \)) = 20 - 17,3 = 2,7 °C O calor ganho pelo calorímetro é: \[ Q_{Al} = m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot \Delta T_{Al} \] \[ Q_{Al} = 0,2 \cdot 0,9 \cdot 2,7 = 0,486 \, \text{kJ} \] 4. Equação de conservação de energia: O calor perdido pelo chumbo é igual ao calor ganho pela água e pelo calorímetro: \[ Q_{Pb} + Q_{H2O} + Q_{Al} = 0 \] \[ 0,6 \cdot c_{Pb} \cdot (-80) + 1,35 + 0,486 = 0 \] Resolvendo a equação: \[ -48c_{Pb} + 1,35 + 0,486 = 0 \] \[ -48c_{Pb} + 1,836 = 0 \] \[ 48c_{Pb} = 1,836 \] \[ c_{Pb} = \frac{1,836}{48} \] \[ c_{Pb} \approx 0,038325 \, \text{kJ/kg·K} \] Portanto, o calor específico do chumbo é aproximadamente 0,0383 kJ/kg·K.