Uma banheira termicamente isolada deve funcionar como um calorímetro ideal, mantendo a temperatura desejada…

Questão

Uma banheira termicamente isolada deve funcionar como um calorímetro ideal, mantendo a temperatura desejada pelo maior tempo possível. Considere uma banheira vazia com capacidade térmica de 4 x 10^5 cal/°C em um ambiente com temperatura de 25 °C. Adiciona-se a essa banheira uma massa de água de 5 x 10^5 g à temperatura de 52 °C. Admitindo que não há perda de calor para o ambiente após a adição da massa de água, determine, em °C, a temperatura de equilíbrio térmico entre a água e a banheira. Determine, em °C, a temperatura de equilíbrio térmico entre a água e a banheira. (UERJ 2024)

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo da temperatura de equilíbrio pela equação de equilíbrio térmico: Q_A = Q_água = 5 · 10^5 · 1 · (?_E - 52) Q_B = Q_calorímetro = 4 · 10^5 · (?_E - 25) 5 · 10^5 · 1 · (?_E - 52) + 4 · 10^5 · (?_E - 25) = 0 ?_E = 40 °C

Explicação

Aplicar a equação de equilíbrio térmico igualando o calor cedido pela água ao calor absorvido pela banheira, usando a capacidade térmica da banheira e a massa e calor específico da água.

Raio-X da questão

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