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Um bloco de metal de 200 g a 100 °C é colocado em 500 g de água a 25 °C. Qual será a temperatura final da mistura? (Dados: calor específico do metal = 0,4 J/g°C)

A) 30 °C
B) 35 °C
C) 40 °C
D) 45 °C
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Aprendendo com Desafios

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, podemos usar o princípio da conservação de energia, onde o calor perdido pelo metal é igual ao calor ganho pela água. 1. Dados fornecidos: - Massa do metal (m_metal) = 200 g - Calor específico do metal (c_metal) = 0,4 J/g°C - Temperatura inicial do metal (T_metal_inicial) = 100 °C - Massa da água (m_agua) = 500 g - Calor específico da água (c_agua) = 4,18 J/g°C - Temperatura inicial da água (T_agua_inicial) = 25 °C 2. Fórmula do calor: - Calor perdido pelo metal: \( Q_{metal} = m_{metal} \cdot c_{metal} \cdot (T_{final} - T_{metal\_inicial}) \) - Calor ganho pela água: \( Q_{agua} = m_{agua} \cdot c_{agua} \cdot (T_{final} - T_{agua\_inicial}) \) 3. Igualando os calores: \[ m_{metal} \cdot c_{metal} \cdot (T_{final} - T_{metal\_inicial}) + m_{agua} \cdot c_{agua} \cdot (T_{final} - T_{agua\_inicial}) = 0 \] 4. Substituindo os valores: \[ 200 \cdot 0,4 \cdot (T_{final} - 100) + 500 \cdot 4,18 \cdot (T_{final} - 25) = 0 \] 5. Resolvendo a equação: \[ 80 \cdot (T_{final} - 100) + 2090 \cdot (T_{final} - 25) = 0 \] \[ 80T_{final} - 8000 + 2090T_{final} - 52250 = 0 \] \[ 2170T_{final} - 60250 = 0 \] \[ T_{final} = \frac{60250}{2170} \approx 27,7 °C \] Como a temperatura final não está entre as opções, vamos considerar que a temperatura final deve ser arredondada ou que houve um erro na interpretação. Analisando as opções: A) 30 °C B) 35 °C C) 40 °C D) 45 °C A opção mais próxima e que faz sentido, considerando a mistura, é a A) 30 °C.

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