Cento e vinte gramas de metal a 88 graus Celsius são derramados em um copo isolado de 70 contém 250 água 16 Celsius.
Veja como resolver esse problema, que envolve transferência de calor e capacidade de calor específico:
Entendendo os conceitos *
Transferência de calor: Quando objetos em diferentes temperaturas entram em contato, o calor flui do objeto mais quente para o objeto mais frio até atingirem o equilíbrio térmico (a mesma temperatura).
*
Capacidade de calor específica: A quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius.
cálculos 1.
Identifique variáveis: * Massa de metal (m₁):120 gramas
* Temperatura inicial do metal (t₁):88 ° C
* Missa de água (m₂):250 gramas
* Temperatura inicial da água (t₂):16 ° C
* Temperatura final da mistura (t):17,5 ° C
* Capacidade de calor específica da água (C₂):4.184 J/g ° C (assumiremos que isso é o mesmo para o metal, mas se você conhece o metal, pode usar sua capacidade de calor específica)
2.
Aplique a equação de transferência de calor: O calor perdido pelo metal (q₁) é igual ao calor ganho pela água (q₂):
Q₁ =Q₂
* Q₁ =m₁ * c₁ * (t₁ - t)
* Q₂ =m₂ * c₂ * (t - t₂)
3.
Resolva a capacidade de calor específica do metal (C₁): Como conhecemos todas as outras variáveis, exceto C₁, podemos reorganizar a equação e resolver:
m₁ * c₁ * (t₁ - t) =m₂ * c₂ * (t - t₂)
c₁ =(m₂ * c₂ * (t - t₂)) / (m₁ * (t₁ - t))
c₁ =(250 g * 4.184 J / g ° C * (17,5 ° C - 16 ° C)) / (120 g * (88 ° C - 17,5 ° C))
C₁ ≈ 0,42 J/g ° C
Conclusão A capacidade de calor específica do metal é de aproximadamente 0,42 J/g ° C.
Nota importante: A capacidade de calor específica da água é um valor comum, mas a capacidade de calor específica do metal varia dependendo do tipo de metal. Se você conhece a identidade do metal, pode procurar sua capacidade de calor específica e verificar os cálculos.