Física II ⇒ Equilíbrio Térmico Tópico resolvido

[TimeLord]

1)Um pedaço de alumínio de 25g a 85º C é jogado em 1,0L de água a 1,0x10¹ ºC, que está em um recipiente isolado. Supondo que a perda de calor para o ambiente seja desprezível, determine a temperatura de equilíbrio do sistema.

2)Um pedaço de cobre de 2,0x10²g a uma temperatura de 450k e um pedaço de alumínio de 1,0x10²g a uma temperatura de 2,0x10²k são colocados em um balde isolado contendo 5,0x10²g de água a 280k. Qual é a temperatura de equilíbrio da mistura?

Desculpa eu colocar mais de uma questão no topico, mas são iguais, só muda os valores, então se resolver uma já está ok, vou entender como fazer a segunda.

[theblackmamba]

Está faltando o dado do calor específico do alumínio

Abraço.

[TimeLord]

De acordo com a tabela do meu livro

Alumínio: 0,900 kJ/(kg K) ou 0,215 cal/(g k)
Água: 4,19 kJ/(kg K) ou 1,00 cal/(g k)
Cobre: 0,386 kJ/(kg K) ou 0,0922 cal/(g k)

Mas quando sei quando usar a primeira ou a segunda opção?

[theblackmamba]

Você tem que prestar atenção nas unidades: Se no enunciado a massa estiver em gramas a variação em celsius (é a mesma variação na kelvin) e o calor em cal você usa a primeira opção. Se a massa estiver em kg e o calor em J você usa a segunda. Se tiver tudo misturado você tem que transformar as unidades que você achar melhor, desde que esteja em acordo com as unidades do calor específico.

Também devia ser dado a densidade da água que é [tex3]1kg/L[/tex3]. Logo [tex3]1L[/tex3] de água equivale a [tex3]1kg=1000g[/tex3] de água.

1)
Conservação de energia:

[tex3]Q_{agua}+Q_{alum}=0[/tex3]
[tex3]m_a\cdot c_a\cdot \Delta T_a+m_{a\ell}\cdot c_{a\ell}\cdot \Delta T_{a\ell}=0[/tex3]
[tex3]-25\cdot 0,215\cdot (\theta_f-85)=1000\cdot 1 \cdot (\theta_f-10)[/tex3]
[tex3]-5,375\theta_f+456,875=1000\theta_f-10000[/tex3]
[tex3]1005,375\theta_f =10456,875[/tex3]
[tex3]\boxed{\theta_f\,\,\approx\,\,10,4^{\circ}C}[/tex3]

Abraço.

[TimeLord]

Oh amigo , a segunda questão vai uma dúvida: eu tenho que adicionar os três componentes multiplicando na formula para fazer? assim:

Qcobre+Qalum+Qagua = 0

[theblackmamba]

Oh amigo , a segunda questão vai uma dúvida: eu tenho que adicionar os três componentes multiplicando na formula para fazer? assim:

Qcobre+Qalum+Qagua = 0

Correto