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Um bloco de 1 kg de alumínio a 150 °C é colocado em 500 g de água a 25 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico do alumínio = 0,9 J/g°C)

a) 50 °C
b) 40 °C
c) 35 °C
d) 30 °C
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Ensinando Através de Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, utilizamos o princípio da conservação de energia, onde o calor perdido pelo alumínio é igual ao calor ganho pela água. 1. Dados: - Massa do alumínio (m₁) = 1 kg = 1000 g - Calor específico do alumínio (c₁) = 0,9 J/g°C - Temperatura inicial do alumínio (T₁) = 150 °C - Massa da água (m₂) = 500 g - Calor específico da água (c₂) = 4,18 J/g°C - Temperatura inicial da água (T₂) = 25 °C 2. Fórmula: O calor perdido pelo alumínio é igual ao calor ganho pela água: \[ m₁ \cdot c₁ \cdot (T₁ - T_f) = m₂ \cdot c₂ \cdot (T_f - T₂) \] 3. Substituindo os valores: \[ 1000 \cdot 0,9 \cdot (150 - T_f) = 500 \cdot 4,18 \cdot (T_f - 25) \] 4. Resolvendo a equação: \[ 900 \cdot (150 - T_f) = 2090 \cdot (T_f - 25) \] \[ 135000 - 900T_f = 2090T_f - 52250 \] \[ 135000 + 52250 = 2090T_f + 900T_f \] \[ 187250 = 2990T_f \] \[ T_f = \frac{187250}{2990} \approx 62,6 °C \] Como a temperatura final não está entre as opções, parece que houve um erro na interpretação ou nos dados fornecidos. Porém, se considerarmos que a temperatura final deve ser uma das opções dadas, a resposta correta, considerando a perda de calor e a troca de calor, deve ser a mais próxima. Analisando as opções: a) 50 °C b) 40 °C c) 35 °C d) 30 °C A temperatura final mais próxima e que faz sentido em um contexto de equilíbrio térmico seria a) 50 °C.

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