Ao nível do mar, em um recipiente de capacidade térmica desprezível, misturamos 20 g de água líquida a 1 00ºC com 80 g de água a 1 0ºC. A mistura troca calor com o meio externo e atinge o equilíbrio térmico a uma temperatura de 20ºC. Até atingir o equilíbrio térmico, a quantidade de calor que é trocada entre toda massa de água do recipiente e o meio externo é:
Dado: Considere o calor específico da água líquida igual a 1 cal/gºC
[A] 960 cal
[B] 900 cal
[C] -450 cal
[D] -800 cal
[E] -820 cal
Cálculo do calor cedido pela água quente:
Q₁ = m₁ ⋅ c ⋅ (T₁ − Tf ) = 20 ⋅ 1 ⋅ (100 − 20) = 20 ⋅ 80 = 1600cal
Cálculo do calor recebido pela água fria:
Q₂ = m₂ ⋅ c ⋅ (Tf − T₂) = 80 ⋅ 1 ⋅ (20 − 10) = 80 ⋅ 10 = 800cal
Cálculo do calor trocado com o meio externo:
Como o calor cedido pela água quente é maior que o calor absorvido pela água fria, a diferença foi perdida para o meio externo, portanto:
Qmeio = Q₁ − Q₂ = 1600 − 800 = 800cal
Como o calor é perdido, logo o sinal é negativo para o calor, ou seja: − 800cal
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