5) Num calorímetro de capacidade térmica 8,0 cal/C, inicialmente a 10 °C, são colocados 200 g de um líquido de calor específico 0,40 cal/g·°C. Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 50 °C. Determine a temperatura inicial do líquido.

Question

Accepted Answer

Para resolver o problema, utilizamos o princípio da conservação de energia, que afirma que o calor perdido pelo líquido é igual ao calor ganho pelo calorímetro. Vamos calcular a temperatura inicial do líquido.

Dados:
- Capacidade térmica do calorímetro ($C_c$): 8,0 cal/°C
- Temperatura inicial do calorímetro ($T_{c_i}$): 10 °C
- Massa do líquido ($m$): 200 g
- Calor específico do líquido ($c$): 0,40 cal/g°C
- Temperatura de equilíbrio ($T_f$): 50 °C

A equação do balanço de calor é:

$$ Q_{\text{calorímetro}} + Q_{\text{líquido}} = 0 $$

Onde:

$$ Q_{\text{calorímetro}} = C_c \cdot (T_f - T_{c_i}) $$
$$ Q_{\text{líquido}} = m \cdot c \cdot (T_f - T_{l_i}) $$

Substituindo os valores:

$$ 8,0 \cdot (50 - 10) + 200 \cdot 0,40 \cdot (50 - T_{l_i}) = 0 $$

Calculando:

$$ 8,0 \cdot 40 + 80 \cdot (50 - T_{l_i}) = 0 $$
$$ 320 + 4000 - 80T_{l_i} = 0 $$
$$ 4320 = 80T_{l_i} $$
$$ T_{l_i} = \frac{4320}{80} $$
$$ T_{l_i} = 54 $$

Portanto, a temperatura inicial do líquido é **54 °C**.

5) Num calorímetro de capacidade térmica 8,0 cal/C, inicialm...

Num calorímetro de capacidade térmica 8,0 cal/C, inicialmente a 10 °C, são colocados 200 g de um líquido de calor específico 0,40 cal/g·°C. Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 50 °C. Determine a temperatura inicial do líquido.

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