Física II ⇒ Calorímetro x Princípio das Trocas de Calor - Recipiente - Água - Cobre Tópico resolvido

[ismaelmat]

68.141 - Em um calorímetro de capacidade calorífica 20cal/ºC contendo 200g de água a 25ºC, coloca-se um bloco de cobre de massa 500g a 75ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1cal/gºC e do cobre, 0,093cal/gºC, determine a temperatura final de equilíbrio térmico.

Gabarito :

Resposta

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33,7ºC aproximadamente

Eu discordo desse gabarito o meu está dando 20,13ºC aproximadamente, quem está errado eu ou o livro?

[Augustus]

Como você chegou a 20,13°C?

O calorímetro também troca calor e, inicialmente, também está a 25°C (assim como a água). Se a capacidade térmica [tex3]C[/tex3] do calorímetro é 20cal/°C, significa que o calor trocado pode ser descrito como [tex3]Q_1=C.(T-25)=20.(T-25)[/tex3]
Haverá uma troca de calor entre calorímetro, água e cobre até que o equilíbrio térmico seja atingido:

[tex3]Q_1 + Q_2 + Q_3 = 0[/tex3]
[tex3]20.(T-25) + 200.1.(T-25) + 500.0,093.(T-75)=0[/tex3]
[tex3]20T - 500 + 200T - 5000 + 46,5T - 3487,5=0[/tex3]
[tex3]266,5T=8987,5[/tex3]
[tex3]T=33,724°C[/tex3]