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um corpo de 40 g e calor específico sensível de 0,20 cal/g°C, a uma temperatura de 10°C, é colocado em contato térmico com outro corpo de 200 g e 200 g e calor específico sensível de 0,10 cal/g°C, a uma temperatura de 60°C. A temperatura final, uma vez estabelecido o equilíbrio térmico entre os dois corpos, sera de:

a) 14°C
b) 15°C
c) 20°C
d) 30°C
e) 40°C​

Sagot :

Kin07idn

Resposta:

Solução:

[tex]\sf \displaystyle Dados: \begin{cases}\sf m_1 = 400\: g \\ \sf c_1 = 0,20 \:cal/g \textdegree C \\ \sf T_1 = 10\:\textdegree C \\ \sf M_2 = 200\:g \\ \sf c_2 = 0,10 \:cal/g \textdegree C\\ \sf T _2 = 60\: \textdegree C\\ \sf T_f = \:?\: \textdegree C \end{cases}[/tex]

No equilíbrio térmico não há troca de calor:

Para calcular o equilíbrio térmico, utiliza-se a seguinte fórmula:

[tex]\framebox{ \boldsymbol{ \sf \displaystyle Q_1 + Q_2 +Q_3 + \cdots + Q_n = \sum Q = 0 }}[/tex]

Para resolvermos esse enunciados, substituímos os dados:

[tex]\sf \displaystyle Q_1+ Q_2 = 0[/tex]

[tex]\sf \displaystyle m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T + m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T = 0[/tex]

[tex]\sf \displaystyle 400 \cdot 0,20 \cdot (T_f - T_1) + 200 \cdot0,10 \cdot (T_f- T_2) = 0[/tex]

[tex]\sf \displaystyle 80 \cdot (T_f - 10) + 20 \cdot (T_f - 60) = 0[/tex]

[tex]\sf \displaystyle 80T_f - 800 + 20T_f - 1200 = 0[/tex]

[tex]\sf \displaystyle 80T_f +20T_f = 1200 + 800[/tex]

[tex]\sf \displaystyle 100T_f = 2000[/tex]

[tex]\sf \displaystyle T_f = \dfrac{2000}{100}[/tex]

[tex]\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \sf \displaystyle T_f = 20\:\textdegree C }}} \quad \gets \mathbf{ Resposta }[/tex]

Logo, a temperatura em que os corpos atingem o equilíbrio térmico  é 20° C.

Alternativa correta é o item C.

Explicação:

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