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Um bloco de 300 g de ferro a 200 °C é colocado em 1 kg de água a 25 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico do ferro = 0,45 J/g°C)

a) 30 °C
b) 35 °C
c) 25 °C
d) 40 °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 ferro é igual ao calor ganho pela água. 1. Dados: - Massa do ferro (m₁) = 300 g - Calor específico do ferro (c₁) = 0,45 J/g°C - Temperatura inicial do ferro (T₁) = 200 °C - Massa da água (m₂) = 1000 g (1 kg) - Calor específico da água (c₂) = 4,18 J/g°C - Temperatura inicial da água (T₂) = 25 °C 2. Fórmula: O calor perdido pelo ferro 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: \[ 300 \cdot 0,45 \cdot (200 - T_f) = 1000 \cdot 4,18 \cdot (T_f - 25) \] 4. Resolvendo a equação: \[ 135 \cdot (200 - T_f) = 4180 \cdot (T_f - 25) \] \[ 27000 - 135T_f = 4180T_f - 104500 \] \[ 27000 + 104500 = 4180T_f + 135T_f \] \[ 131500 = 4315T_f \] \[ T_f \approx 30,5 °C \] 5. Analisando as alternativas: A temperatura final do sistema é aproximadamente 30,5 °C, que se aproxima da alternativa a) 30 °C. Portanto, a resposta correta é: a) 30 °C.

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