Calorimetria
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Calorimetria
por Kongo Sáb Abr 09 2011, 09:35
Relembrando a primeira mensagem :
(Fuvest - SP) Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10 g de agua a 0 ºC. Deseja-se aquecer até uma mesma temperatura os conteúdos do dois recipientes, mas sem misturá-los. Para isso é usado um bloco de 100 g de uma liga metálica inicialmente a temperatura de 90 ºC. O bloco é imerso durante um certo tempo num dos recipientes e de depois transferido para o outro, nele permanecendo até ser atingido o equilíbrio térmico. O calor especifico da agua é 10 vezes maior que o da liga. A temperatura do bloco por ocasiao da transferencia , deve entao ser igual a:
Gabarito
(Fuvest - SP) Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10 g de agua a 0 ºC. Deseja-se aquecer até uma mesma temperatura os conteúdos do dois recipientes, mas sem misturá-los. Para isso é usado um bloco de 100 g de uma liga metálica inicialmente a temperatura de 90 ºC. O bloco é imerso durante um certo tempo num dos recipientes e de depois transferido para o outro, nele permanecendo até ser atingido o equilíbrio térmico. O calor especifico da agua é 10 vezes maior que o da liga. A temperatura do bloco por ocasiao da transferencia , deve entao ser igual a:
Gabarito
- Spoiler:
- 60ºC
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Re: Calorimetria
por pauloaires20 Sex Ago 14 2020, 14:44
JohnnyC escreveu:pessoal, vou deixar minha resolução aqui porque essa questão me deu uma bela dor de cabeça. Eu só achava, como resposta final, 22,5ºC.
É o seguinte: a questão diz que quer que os recipientes, ao final do processo, tenham a MESMA TEMPERATURA.
Pois bem, não há mistura entre as águas dos recipientes, então, como as águas terão a MESMA TEMPERATURA no final, então chamaremos de T' a temperatura final de equilíbrio, tanto dos recipientes quanto da liga.
1º contato: recipiente 1 + liga. A liga, após esse 1º contato, sairá com temperatura final T.
mliga.cliga.(T - 90) + mágua.cágua.(T' - 0) = 0. T' pra água, pois os dois recipientes terão a mesma temperatura, sem misturar-se.
100.cliga(T - 90) + 10.10cliga.T' = 0
resolvendo: T = 90 - T'
2º contato: recipiente 2 + liga. Tantos os recipientes, quanto a liga, terão uma mesma temperatura final de equilíbrio: T'
mliga.cliga.(T' - T) + mágua.cágua.(T' - 0) = 0
100.cliga.(T' - 90 + T') + 10.10cliga.T' = 0
resolvendo: T' = 30ºC.
Porém, a questão pede a temperatura do bloco, por ocasião da TRANSFERÊNCIA, ou seja, ele quer saber qual foi a temperatura final atingida durante o 1º contato, de forma que tenhamos, no final, os recipientes 1 e 2 a uma mesma temperatura. Então ele quer saber o valor de T da liga, após o 1º contato. Essa temperatura T atingida imediatamente após o 1º contato, e colocado imediatamente no 2º recipiente, pra se alcançar a mesma temperatura de ambos os recipientes no final do processo (no caso, T' = 30ºC). Logo:
T = 90 - T'
T = 90 - 30
T = 60ºC.
Valeu ajudou muito mano <3
pauloaires20- Padawan
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Re: Calorimetria
por jmm22_ Dom maio 29 2022, 11:44
gente, só para acrescentar um pouco mais à discussão do tópico, pensei também em outra forma de resolver esse exercício, por capacidade térmica:
A capacidade térmica de cada recipiente é 1 cal/ g °c x 10 g = 10 cal/°C
ou seja, é preciso fornecer 10 calorias para variar sua temperatura em 1 °C.
A capacidade térmica da barra metálica é 0,1 cal/ g °C x 100 g = 10 cal/ °C
ou seja, a cada 10 calorias fornecidas, a barra também varia sua temperatura em 1 °C.
como a cada aumento de 1 °C do recipiente, a barra diminui sua temperatura em 1 °C:
No final da primeira imersão:
Recipiente 1: T °C
Barra: 90 - T °C
No final da segunda imersão:
Recipiente 2: T °C
Barra: (90 - T) - T °C
Como na segunda imersão é atingido o equilíbrio térmico,
(90 - T) - T = T
90 = 3T
T= 30 °C
a temperatura de equilíbrio é 30 °C.
Como ele pergunta a temperatura da barra na ocasião da transferência:
(90 - T) =
90 - 30 =
60 °C.
A capacidade térmica de cada recipiente é 1 cal/ g °c x 10 g = 10 cal/°C
ou seja, é preciso fornecer 10 calorias para variar sua temperatura em 1 °C.
A capacidade térmica da barra metálica é 0,1 cal/ g °C x 100 g = 10 cal/ °C
ou seja, a cada 10 calorias fornecidas, a barra também varia sua temperatura em 1 °C.
como a cada aumento de 1 °C do recipiente, a barra diminui sua temperatura em 1 °C:
No final da primeira imersão:
Recipiente 1: T °C
Barra: 90 - T °C
No final da segunda imersão:
Recipiente 2: T °C
Barra: (90 - T) - T °C
Como na segunda imersão é atingido o equilíbrio térmico,
(90 - T) - T = T
90 = 3T
T= 30 °C
a temperatura de equilíbrio é 30 °C.
Como ele pergunta a temperatura da barra na ocasião da transferência:
(90 - T) =
90 - 30 =
60 °C.
jmm22_- Iniciante
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