Munique e a calorimetria (IV)

Oi Munique, tudo bem?

Essa questão envolve duas substâncias com temperaturas (iniciais) distintas.

Quando temos esse tipo de situação, devemos lembrar dos 3 Princípios da Calorimetria:

Princípios da Calorimetria

  1. Princípios de transformações inversas: a quantidade de calor que um corpo recebe é igual, em módulo, à quantidade de calor que um corpo cede ao voltar, pelo mesmo processo, à situação inicial.
  2. Princípio do Equilíbrio Térmico: quando vários corpos inicialmente a temperaturas diferentes trocam calor entre si, e só entre si, observamos que alguns perdem enquanto outros recebem calor, de tal maneira que decorrido um certo tempo, todos estacionam numa mesma temperatura, chamada temperatura de equilíbrio térmico.
  3. Princípio da Igualdade das Trocas de Calor: quando n corpos trocam calor apenas entre si (isto é, estão isolados termicamente), a soma das quantidades de calor que alguns cedem é igual, em módulo, à soma das quantidades de calor que os restantes recebem.   Portanto, como não existem perdas, a soma de todas as quantidades de calor é nula (igual a zero):

Q1 + Q2 + … + Qn = 0

Dito isto, vamos adequar o problema.

As substâncias que serão colocadas juntas no vaso são a água e o alumínio logo, haverá duas quantidades de calor distintas para cada uma delas: 

Qagua = quantidade de calor da água

Qaluminio = quantidade de calor do alumínio

E pelo Princípio da Igualdade das Trocas de Calor, podemos escrever que:

Qagua + Qaluminio = 0

Agora, nesse problema, devemos calcular a temperatura final de equilíbrio (fenômeno descrito pelo Princípio do Equilíbrio Térmico – que você acabou de ler logo ali em cima).

Então, podemos retirar do enunciado as informações fornecidas para prosseguirmos com os cálculos:

Para a Água:

Massa: magua = 200g

Temperaturas: Ti = 20°C e TF = TE (temperatura de equilíbrio)

Calor Específico da Água: cagua = 1,0 cal/g.°C (veja na tabela)

Para o Alumínio:

Massa: maluminio = 100g

Temperaturas: Ti = 80°C e TF = TE (temperatura de equilíbrio)

Calor Específico do Alumínio: caluminio = 0,22 cal/g.°C (veja na tabela)

Assim, como Q = m.c.∆T, temos que: 

Qagua + Qaluminio = 0

magua x cagua x ∆Tagua + maluminio x caluminio x ∆Taluminio

200 x 1,0 x (TE – 20) + 100 x 0,22 x (TE – 80) = 0

200TE – 4000 + 22TE – 1760 = 0

222TE – 5760 = 0

222TE = 5760

TE = 5760/222

TE = 25,95°C

Ou seja, ao juntar água e alumínio nas condições do problema, após um intervalo de tempo, a temperatura final do sistema será de, aproximadamente, 26°C.

Para Saber Mais:

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Um pensamento sobre “Munique e a calorimetria (IV)

  1. Cara… agradeço muito mesmo pela aula de calorimetria! sério, eu nao consegui entender mto no cursinho… cara dei uma lida só.. e já entendi! talvez pelo modo contextuado como vc explica a teoria… valeu mesmo!!

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