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Um calorímetro é utilizado para misturar 200 g de água a 25°C com 150 g de água a 75°C. Qual será a temperatura final do sistema (considerando não há perda de calor)?

a) 50°C
b) 45°C
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Aprimorando com Questões

há 12 meses

Respostas

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há 12 meses

Para resolver essa questão, podemos usar o princípio da conservação de energia, que afirma que a quantidade de calor perdida pela água quente é igual à quantidade de calor ganha pela água fria. Vamos calcular a temperatura final (Tf) usando a fórmula: \[ m_1 \cdot c \cdot (T_f - T_1) + m_2 \cdot c \cdot (T_f - T_2) = 0 \] Onde: - \( m_1 = 200 \, g \) (massa da água fria) - \( T_1 = 25°C \) (temperatura da água fria) - \( m_2 = 150 \, g \) (massa da água quente) - \( T_2 = 75°C \) (temperatura da água quente) - \( c \) é a capacidade calorífica da água (que se cancela) Substituindo os valores: \[ 200 \cdot (T_f - 25) + 150 \cdot (T_f - 75) = 0 \] Resolvendo a equação: \[ 200T_f - 5000 + 150T_f - 11250 = 0 \] \[ 350T_f - 16250 = 0 \] \[ 350T_f = 16250 \] \[ T_f = \frac{16250}{350} \] \[ T_f = 46,43°C \] A temperatura final do sistema é aproximadamente 46,43°C. Portanto, a alternativa correta, considerando as opções dadas, é: b) 45°C.

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