Ed
ano passado
Para resolver essa questão, vamos aplicar o princípio da conservação de energia, que diz que a quantidade de calor perdida pela água quente é igual à quantidade de calor ganha pela água fria. 1. Situação inicial: Temos 100 mL de água quente a 2T0 e 100 mL de água fria a T0. A temperatura de equilíbrio foi dada como 3T0/2. 2. Nova situação: Agora, colocamos 100 mL de água quente a 2T0 em 200 mL de água fria a T0. Vamos chamar a nova temperatura de equilíbrio de Te. 3. Cálculo do calor: - Calor perdido pela água quente: \( Q_{quente} = m_{quente} \cdot c \cdot (T_{inicial\_quente} - T_e) = 100 \cdot c \cdot (2T0 - Te) \) - Calor ganho pela água fria: \( Q_{fria} = m_{fria} \cdot c \cdot (T_e - T_{inicial\_fria}) = 200 \cdot c \cdot (Te - T0) \) 4. Igualando os calores: \[ 100 \cdot (2T0 - Te) = 200 \cdot (Te - T0) \] 5. Resolvendo a equação: \[ 100 \cdot 2T0 - 100Te = 200Te - 200T0 \] \[ 200T0 + 100Te = 200Te \] \[ 200T0 = 200Te - 100Te \] \[ 200T0 = 100Te \] \[ Te = 2T0 \] Portanto, a nova temperatura de equilíbrio será \( 2T0 \). A alternativa correta é: (E) 2T0.
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Ed
há 2 anos
Analisando o problema, podemos utilizar a fórmula da quantidade de calor trocada para resolver a questão. Quando misturamos as duas quantidades de água, a quantidade de calor cedida pela água quente é igual à quantidade de calor absorvida pela água fria até atingir o equilíbrio térmico. Dado que a temperatura de equilíbrio da mistura é 3T0/2, podemos montar a seguinte equação: \(100 \times 2T0 \times c = 200 \times (3T0/2) \times c\) Onde: \(100\) é a quantidade de água quente em mL, \(2T0\) é a temperatura da água quente em Celsius, \(c\) é o calor específico da água, \(200\) é a quantidade de água fria em mL, \(3T0/2\) é a temperatura de equilíbrio da mistura em Celsius. Resolvendo a equação, encontramos que a temperatura de equilíbrio da mistura quando a água quente é colocada no dobro da quantidade de água fria é 5T0/4. Portanto, a resposta correta é: (C) 5T0/4.
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