Você não pode determinar a temperatura final da água apenas sabendo que um metal foi jogado. Aqui está o porquê:
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Precisamos de mais informações: Para calcular a temperatura final, precisamos:
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A temperatura inicial da água: Em que temperatura estava a água antes que o metal fosse adicionado?
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A massa da água: Quanta água existe?
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A temperatura inicial do metal: Em que temperatura estava o metal antes de ser jogado?
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A massa do metal: Quanto metal existe?
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A capacidade de calor específica do metal: Esta é uma propriedade do metal que nos diz quanta energia é necessária para elevar sua temperatura em uma certa quantidade. Diferentes metais têm diferentes capacidades de calor específicas.
O conceito de transferência de calor Quando o metal quente é jogado na água, a energia térmica flui do metal mais quente para a água mais fria. Esse fluxo continuará até que o metal e a água atinjam a mesma temperatura (equilíbrio térmico).
Como calcular a temperatura final Para calcular a temperatura final, usamos a seguinte equação:
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(massa de água * calor específico da água * mudança de temperatura da água) + (massa de metal * calor específico do metal * mudança de temperatura do metal) =0
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Calor específico da água: Este é um valor constante, aproximadamente 4,184 J/g ° C.
Exemplo Digamos que temos:
* 100 g de água a 20 ° C
* 50 g de ferro a 100 ° C
* O calor específico do ferro é de cerca de 0,45 J/g ° C
Podemos conectar esses valores à equação acima e resolver a temperatura final.
Nota importante: Este cálculo assume que nenhum calor é perdido para o ambiente. Na realidade, algum calor sempre será perdido; portanto, a temperatura final será um pouco menor do que o calculado.