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Um bloco de 1 kg de cobre a 100 °C é colocado em 2 kg de água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (Dados: calor específico do cobre = 0,39 J/g°C)

a) 30 °C
b) 25 °C
c) 35 °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, podemos usar o princípio da conservação de energia, que afirma que a quantidade de calor perdida pelo cobre será igual à quantidade de calor ganha pela água. 1. Dados: - Massa do cobre (m₁) = 1 kg = 1000 g - Calor específico do cobre (c₁) = 0,39 J/g°C - Temperatura inicial do cobre (T₁) = 100 °C - Massa da água (m₂) = 2 kg = 2000 g - Calor específico da água (c₂) = 4,18 J/g°C - Temperatura inicial da água (T₂) = 20 °C 2. Fórmula: A quantidade de calor trocada é dada por: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] Onde \(\Delta T\) é a variação de temperatura. 3. Equação de conservação de energia: \[ m₁ \cdot c₁ \cdot (T_f - T₁) + m₂ \cdot c₂ \cdot (T_f - T₂) = 0 \] Substituindo os valores: \[ 1000 \cdot 0,39 \cdot (T_f - 100) + 2000 \cdot 4,18 \cdot (T_f - 20) = 0 \] 4. Resolvendo a equação: \[ 390(T_f - 100) + 8360(T_f - 20) = 0 \] \[ 390T_f - 39000 + 8360T_f - 167200 = 0 \] \[ 8750T_f = 206200 \] \[ T_f = \frac{206200}{8750} \approx 23,5 °C \] 5. Analisando as alternativas: - a) 30 °C - b) 25 °C - c) 35 °C - d) 40 °C A temperatura final calculada (23,5 °C) não está exatamente nas opções, mas a mais próxima é a b) 25 °C. Portanto, a resposta correta é: b) 25 °C.

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