Termologia, Física Clássica

por fraveras2001 Qua Jan 12 2022, 19:04

No interior de um calorímetro ideal foram colocadas duas esferas metálicas maciças feitas com o mesmo material. A menor delas tem raio R e temperatura 12 °C e a maior raio 2R e temperatura 30 °C. Determine a temperatura de equilíbrio térmico que poderá ser lida no termômetro.
a) 18 °C b) 21 °C c) 24 °C d) 26 °C e) 28 °C

Gabarito: letra "e"

por **Elcioschin** Qua Jan 12 2022, 19:39

Volume da menor: v = (4/3).pi.R³
Volume da maior: V = (4/3).pi.(2.R)³ = 8..(4/3).pi.R³ ---> V = 8.v ---> massas: M = 8.m

m.c.(T - 12) = M.c.(30 - T) ---> m.c.(T - 12)= 8.m.c.(30 - T) ---> T - 12 = 240 - 8.t --->T = 28 ºC

por Reverse. Qua Jan 12 2022, 20:07

Por que usar (30 - T) ao invés de (T - 30) ?

por fraveras2001 Qua Jan 12 2022, 20:54

Elcioschin escreveu:Volume da menor: v = (4/3).pi.R³
Volume da maior: V = (4/3).pi.(2.R)³ = 8..(4/3).pi.R³ ---> V = 8.v ---> massas: M = 8.m

m.c.(T - 12) = M.c.(30 - T) ---> m.c.(T - 12)= 8.m.c.(30 - T) ---> T - 12 = 240 - 8.t --->T = 28 ºC

Obrigado, mestre Elcioshin. Eu até tinha feito dessa mesma maneira (achando o volume e relacionando com a massa), mas errei conta no meio do processo.

por fraveras2001 Qua Jan 12 2022, 21:00

Reverse. escreveu:Por que usar (30 - T) ao invés de (T - 30) ?

Acredito que seja porquê a temperatura de equilíbrio é menor que 30°C, não podendo esta ser superior ao último. Seria como se o θ no equilíbrio fosse um valor entre 12°C e 30°C. Acredito que seja isso, corrijam-me caso esteja errado.

por **Elcioschin** Qua Jan 12 2022, 22:12

Reverse

Muitas pessoas usam a equação: Calor recebido + Calor cedido = 0 ---> neste caso, por convenção, um dos calores é positivo e o outro é negativo.

Eu prefiro usar a equação: Calor recebido = Calor cedido, ambos em módulo

A menor temperatura é 12 º C e a maior é 30 ºC ---> Sendo T a temperatura de equilíbrio ---> 12 < T < 30
Assim, para ambas serem positivas devemos usar T - 12 e 30 - T