Para explicar o princípio das trocas de calor, um professor realiza uma experiência, misturando em um recipiente térmico 300 g de água a 80°C com 200 g de água a 10°C. Desprezadas as perdas de calor para o recipiente e para o meio externo, a temperatura de equilíbrio térmico da mistura, em °C, é igual a:
(A) 52
(B) 45
(C) 35
(D) 28
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Solução:
Aqui somente precisamos da equação do calor. Sabemos que não há perdas de energia, então
\[Q_{1} + Q_{2} = 0 \longrightarrow m_{1}\cdot c\cdot \Delta T_{1} + m_{2}\cdot c\cdot \Delta T_{2} = 0 \longrightarrow 300\cdot (T_{f} – 80) + 200\cdot (T_{f} – 10) = 0 \longrightarrow 300T_{f} – 24000 + 200T_{f} – 2000 = 0 \longrightarrow\]
\[500T_{f} = 26000 \longrightarrow T_{f} = 52^{\circ} C\]
Resposta: letra A.
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