Física II ⇒ (EFEI-MG) Calorimetria Tópico resolvido

[Dandarah]

20 gramas de cobre a 60ºC são colocados dentro de um calorímetro que contém 10g de água a 10ºC. Se a temperatura final do sistema constituído pelo calorímetro e pela mistura de água e cobre for 15ºC, qual é a equivalência em água do calorímetro?
Dados: calor especifico sensível do cobre: 0,42J/gºC
calor especifico sensível da água: 4,2JgºC

gabarito:

Resposta

---

8g

Como faço? Obrigada!

[theblackmamba]

[tex3]4,2J/g ^{\circ} C=1cal/g^{\circ} C[/tex3]

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[tex3]4,2J/g ^{\circ} C=1cal/g^{\circ} C[/tex3]

[tex3]0,42J/g^{\circ} C=0,1cal/g^{\circ} C[/tex3]

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[tex3]0,42J/g^{\circ} C=0,1cal/g^{\circ} C[/tex3]

[tex3]\sum Q=0[/tex3]

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[tex3]\sum Q=0[/tex3]

[tex3]Q_{cal}+Q_{agua}+Q_{cobre}=0[/tex3]

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[tex3]Q_{cal}+Q_{agua}+Q_{cobre}=0[/tex3]

[tex3]C\cdot \Delta T+ m_a \cdot c_a \cdot \Delta T + m_c \cdot c_c \cdot \Delta T=0[/tex3]

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[tex3]C\cdot \Delta T+ m_a \cdot c_a \cdot \Delta T + m_c \cdot c_c \cdot \Delta T=0[/tex3]

[tex3]C\cdot (15-10) + 10\cdot 1 \cdot (15-10) + 20\cdot 0,1 \cdot (15-60)=0[/tex3]

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[tex3]C\cdot (15-10) + 10\cdot 1 \cdot (15-10) + 20\cdot 0,1 \cdot (15-60)=0[/tex3]

[tex3]5C + 50 -90=0[/tex3]

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[tex3]5C + 50 -90=0[/tex3]

[tex3]C=8cal/^{\circ} C[/tex3]

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[tex3]C=8cal/^{\circ} C[/tex3]

. Este é a capacidade térmica do calorímetro.

Equivalência em água é a massa de água que, trocando a mesma quantidade calor que um determinado corpo sofre a mesma variação de temperatura.

No caso, se o corpo tem capacidade térmica [tex3]8cal/^{\circ} C[/tex3]

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[tex3]8cal/^{\circ} C[/tex3]

sua equivalência em água é [tex3]8g[/tex3]

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[tex3]8g[/tex3]

. Isto quer dizer que o calorímetro ou 8g de água, ao receberem a mesma quantidade de calor , sofrem a mesma variação de temperatura.

[Igor1234]

Por que voce nao usou os calores especificos em joules?daria 33,6g ,mas o seu resultado bate com o gabarito

[iammaribrg]

Igor1234 creio que por convenção mesmo, é mais fácil fazer as contas com o calor específico em cal do que em J.

[Igor1234]

Mas o resultado da diferente

[Iori]

Amigo, não existe problema nenhum em utilizar a unidade jaules.

O que você deve certificar-se é que equivalente em água pode ser escrito como: C/c (leia: capacidade térmica do corpo dividida pelo calor específico da água).

Como você já chegou a conclusão de que a capacidade térmica do corpo é igual a 33,6 J/°C

O equivalente em água dele será -> 33,6/4,2 = 8g

Repare que coloquei o calor específico da água como 4,2 [J/g °C] porque estamos utilizando a medida em jaules.

Uma dica é sempre prestar atenção nas unidades, pois na Fisica faz total diferença.