Num calorimetro cuja capacidade térmica é 5 cal/g°C, inicialmente a 10°C, são colocados 300g de um liquido de calor especifico 0,2 cal/g°C na temperatura de 41°C
a) A que temperatura se estabelece o equilibrio térmico?
b) Em seguida, coloca-se no calorímetro um bloco metalico de massa 500g a 200°C e o novo equilibrio termico se estabelece a 60°C. Qual é o calor especifico do metal de que é feito o bloco?

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Respostas

A melhor resposta!
2014-07-26T15:35:12-03:00
São dois corpos a temperaturas diferentes trocando calor e o calor recebido por um, é igual ao perdido pelo outro, supondo estarem perfeitamente isolados. 

Entâo:        ΔQ₁  = ΔQ₂    ⇔ C.(t - 10) = c.m.(41 - t)

Continuando:                      5. (t - 10) = 0,2.300( 41 - t)  ⇔  5t - 50 =   2460 - 60t
                                          5t + 60t =  2460 + 50
                                              65t =  2510  ⇔   t = 2510/ 65 ⇔ t = 38,61ºC

b) No momento em que se coloca o bloco metálico os dois componentes anteriores estão em equilíbrio térmico e teremos a troca de calor novamente igual dos dois lados.
                                        ΔQ₃   = ΔQ₄
Podemos escrever:    C.(t₂ - 38,61) + c.m.(t - 38,61) = c₄.m₄.(200 - t₂)
 
                               5.(60 - 38,61) + 0,2.300(60 - 38,61)  = c₄.500(200 - 60)
                 .
                               5.21,39 + 60.21,39 = 10⁵.c₄.140
 
                                106,95 + 1283,4 = 14.10₆.c₄   ⇔  c₄  = 1390,35/14.10⁶
 
                                 c₄  = 0,00139 cal/gºC.

Uma observação quanto ao enunciado. A unidade de capacidade térmica do calorímetro não é cal/gºC e sim cal/ºC.


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