Troca de energia térmica com perda p/ o meio

por Arivane Seg 24 Nov 2014, 11:30

Em uma experiência são misturados em um recipiente 100 g de água a 60°C e 100 g de água a 20°C. Se considera que não há perda de energia para o meio externo, a fonte quente (água a 60°C) fornece Y calorias para a fonte fria (água a 20°C). Entretanto, suponha que essa experiência não tenha sido realizada adequadamente e que a mistura perca para o meio externo o equivalente a 30% de Y. Sabendo que c água = 1 cal/g°C, determine a temperatura de equilíbrio da mistura nessas condições, dando como resposta seu valor em graus Celsius.

Resposta: 36,4 °C

por **Elcioschin** Seg 24 Nov 2014, 13:24

Não havendo perdas a temperatura de equilíbrio vale T --> 100.1.(60-T) = 100.1.(T-20) --> T = 40 ºC

Neste caso y = m.c.(60 - 40) ---> y = 100.1.20 ---> Y = 2 000 cal

Perdas = 30% de Y = 0,3.2 000 = 600 cal

Calor cedido pela água fria = 2 000 - 600 = 1 400 cal

1400 = 100.1.(T' - 20) --> 1 400 = 100.T' - 2000 ---> T' = 34 ºC

Não coincidiu com o gabarito. Por favor confira dados do enunciado e o gabarito.

por Arivane Seg 24 Nov 2014, 17:35

Elcioschin, o enunciado e o gabarito estão iguais ao do livro. Talvez o problema seja realmente o gabarito.
Mas quando fosse calcular T', não deveria se considerar a temperatura da mistura (água quente + água fria) já em equilíbrio (40 ºC)?

por **Elcioschin** Seg 24 Nov 2014, 18:41

Vamos então considerar a sua interpretação:

Sem perdas, temos no equilíbrio térmico 200 g de água a 40 ºC

A perda de 600 cal faria a temperatura descer para T'

600 = 200.1.(40 - T') ---> T' = 37 ºC

Continua não batendo com o gabarito