Equilíbrio térmico
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Equilíbrio térmico
por HardFisics Qua 18 Nov 2009, 10:19
Três líquidos diferentes - A, B e C - são tais que suas temperaturas são iguais a 20°C, 25°C e 30°C, respectivamente. Quando misturamos massas iguais de A e B, a temperatura de equilíbrio térmico é igual a 24°C. Quando misturamos massas iguais de B e C, a temperatura de equilíbrio térmico é 28°C. Quando misturamos massas iguais de A e C, a temperatura de equilíbrio térmico será igual a:
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HardFisics- Iniciante
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Re: Equilíbrio térmico
por aryleudo Dom 22 Nov 2009, 15:18
DADOS
TA = 20 °C (temperatura inicial de A)
TB = 25 °C (temperatura inicial de B)
TC = 30 °C (temperatura inicial de C)
TEA-B = 24 °C (temperatura de equilíbrio entre A e B)
TEB-C = 28 °C (temperatura de equilíbrio entre B e C)
TEA-C = ? (temperatura de equilíbrio entre A e C)
OBS.: Como não é dito se há trocas de calor com o meio externo vou considerar que não existe esse tipo de trocas de calor.
SOLUÇÃO
Trocas de calor entre A e B:
QA + QB = 0
mA.cA.ΔTA + mB.cB.ΔTB = 0
cA.(TEA-B - TA) + cB.(TEA-B - TB) = 0
cA.(24 - 20) + cB.(24 - 25) = 0
4cA - cB = 0
cB = 4cA
Trocas de calor entre B e C:
QB + QC = 0
mB.cB.ΔTB + mC.cC.ΔTC = 0 (Substituindo "cB" por "4cA")
4cA.(TEB-C - TB) + cC.(TEB-C - TC) = 0
4cA.(28 - 25) + cB.(28 - 30) = 0
12cA - 2cB = 0
cC = 6cA
Trocas de calor entre A e C:
QA + QC = 0
mA.cA.ΔTA + mC.cC.ΔTC = 0 (Substituindo "cC" por "6cA")
cA.(TEA-C - TA) + 6cA.(TEA-C - TC) = 0
cA.(TEA-C - 20) + 6cA.(TEA-C - 30) = 0
cA.TEA-C - 20cA + 6cA.TEA-C - 180cA = 0
7TEA-C = 200
TEA-C = 200/7 °C
TA = 20 °C (temperatura inicial de A)
TB = 25 °C (temperatura inicial de B)
TC = 30 °C (temperatura inicial de C)
TEA-B = 24 °C (temperatura de equilíbrio entre A e B)
TEB-C = 28 °C (temperatura de equilíbrio entre B e C)
TEA-C = ? (temperatura de equilíbrio entre A e C)
OBS.: Como não é dito se há trocas de calor com o meio externo vou considerar que não existe esse tipo de trocas de calor.
SOLUÇÃO
Trocas de calor entre A e B:
QA + QB = 0
cA.(TEA-B - TA) + cB.(TEA-B - TB) = 0
cA.(24 - 20) + cB.(24 - 25) = 0
4cA - cB = 0
cB = 4cA
Trocas de calor entre B e C:
QB + QC = 0
4cA.(TEB-C - TB) + cC.(TEB-C - TC) = 0
4cA.(28 - 25) + cB.(28 - 30) = 0
12cA - 2cB = 0
cC = 6cA
Trocas de calor entre A e C:
QA + QC = 0
cA.(TEA-C - TA) + 6cA.(TEA-C - TC) = 0
cA.(TEA-C - 20) + 6cA.(TEA-C - 30) = 0
7TEA-C = 200
TEA-C = 200/7 °C
____________________________________________
"Há três coisas na vida que não voltam: As palavras, o tempo e as oportunidades."
Autor Desconhecido
aryleudo- Grande Mestre
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