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Quesão de calorímetria
Um calorimetro de capacidade térmica 100 cal/°C contem 500g de água a uma temperatura θ , jogam se dentro desse calorímetro, 40g de alumínio, a uma temperatura de θ + 35. Supondo-se que só haja trocas de calor entre o calorímetro, a água, e o alumínio, a temperatura final dessa mistura será.
Dados: Calor específico da água:1 cal/g°C | Calor específico do alumínio:0,25cal/gºC

a)θ - 5
b)θ 
c)θ + 5
d)θ + 20
e)θ + 40

 

Estou com dificuldades, responda com detalhes, por favor.

Sagot :

DADOS
θ0 ÁGUA = θ -----------------------{Temperatura inicial da água}
θ0 CALORÍMETRO = θ ---------------{Temperatura inicial do calorímetro}
θ0 Al = θ + 35 --------------------{Temperatura inicial do alumínio}
θE = ? ----------------------------{Temperatura de equilíbrio}
mÁGUA = 500 g -------------------{Massa de água}
mAl = 400 g ----------------------{Massa de alumínio}
C = 100 cal/°C -------------------{Capacidade térmica do calorímetro}
cÁGUA = 1 cal/g°C ----------------{Calor específico da água}
cAl= 0,25cal/gºC -----------------{Calor específico do alumínio}

SOLUÇÃO
QÁGUA + QCALORÍMETRO + QAl = 0
mÁGUAcÁGUA∆θÁGUA + C∆θCALORÍMETRO + mAlcAl∆θAl = 0 
500.1.(θE - θ) + 100.(θE - θ) + 400.0,25.(θE - θ - 35) = 0
500θE - 500θ + 100θE - 100θ + 100θE - 100θ - 3500 = 0
700θE - 700θ - 3500 = 0
700θE = 700θ + 3500 --------- {Dividindo tudo por 700}
θE = θ + 5

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