Um anel de cobre de 20g a 0ºC tem um diametro D = 2,54000 cm. Uma esfera de alumÌnio tem um diametro de exatamente 2,54508cm a 100,0ºC. A esfera È colocada em cima do anel e permite-se que os dois encontrem seu equilÌbrio tÈrmico, sem ser perdido calor para o ambiente. A esfera passa exatamente pelo anel n temperatura de equilÌbrio. Qual a massa da esfera?
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Devemos encontrar a massa da esfera e para isso realizaremos os cálculos abaixo:
\(\begin{align} & {{Q}_{c}}+{{Q}_{a}}=0 \\ & {{\left( mc\Delta t \right)}_{c}}+{{\left( mc\Delta t \right)}_{a}}=0 \\ & {{m}_{a}}{{c}_{a}}({{T}_{f}}-{{T}_{0}})={{m}_{c}}{{c}_{c}}{{({{T}_{f}}-{{T}_{0}})}_{c}} \\ & {{m}_{a}}=\frac{{{m}_{c}}\cdot 0,09{{(50,38-{{T}_{0}})}_{c}}}{0,215{{(50,38-{{T}_{0}})}_{a}}} \\ & {{m}_{a}}=\frac{{{m}_{c}}{{c}_{c}}{{({{T}_{f}}-{{T}_{0}})}_{c}}}{{{c}_{a}}{{({{T}_{f}}-{{T}_{0}})}_{a}}} \\ & {{m}_{a}}=8,71g \\ \end{align} \)
Portanto, a massa da esfera será de \(\boxed{8,31{\text{ g}}}\).
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