Em uma cafeteria, uma pessoa mistura 150 g de café, inicialmente a 80 °C, com 100 g de leite, inicialmente a…

Questão

Em uma cafeteria, uma pessoa mistura 150 g de café, inicialmente a 80 °C, com 100 g de leite, inicialmente a 20 °C, em um recipiente termicamente isolado. Após a mistura, ambos atingem 56 °C. Considere que café e leite têm calor específico igual a 4,2 J/(g·°C) e despreze as trocas de calor com o recipiente e o ambiente. | Líquido | Massa (g) | Temperatura inicial (°C) | Temperatura final (°C) | |---|---:|---:|---:| | Café | 150 | 80 | 56 | | Leite | 100 | 20 | 56 | Com base nos dados da tabela, calcule o calor sensível cedido pelo café e o recebido pelo leite. Em seguida, explique o que os resultados permitem concluir sobre as trocas de energia na mistura.

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

Resposta esperada

O café cedeu 15 120 J, pois Q = 150 × 4,2 × (56 - 80) = -15 120 J; o sinal negativo indica perda de energia. O leite recebeu 15 120 J, pois Q = 100 × 4,2 × (56 - 20) = 15 120 J. Como os módulos dos calores são iguais, a energia perdida pelo café foi transferida ao leite, sem perda líquida para o ambiente, conforme a condição de isolamento térmico.

Explicação

Pela relação Q = m·c·delta T, o café esfria e cede calor, enquanto o leite aquece e recebe calor. Os valores calculados têm módulos iguais, coerentes com a conservação de energia na mistura isolada.

Raio-X da questão

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