Postado originalmente por
luizjuiz
c)150g
Supondo:
-A água a 20°C e a água a 40°C formam um sistema
-Calor especifico da agua na fase liquida é constante e igual a 1 cal/(grama.°C)
-A perda de calor do recipiente é desprezível
-Não há nenhum fornecimento de calor ou trabalho ao sistema, e o sistema não realiza trabalho
-As variações de energia cinética e potencial são desprezíveis
Aplicando a 1a lei da termodinâmica:
ΔE = Q - W
(Variação de energia do sistema = calor fornecido - trabalho realizado pelo sistema)
Pelas suposições, Q = 0 e W = 0, assim, ΔE = 0
ΔE = ΔEpotencial + ΔEcinética + ΔU (ΔU = variação de energia interna)
Neste caso em especial (água, líquida, c constante), ΔU = m.c.ΔT e assim:
ΔUágua a 20°C + ΔUágua a 40°C = 0
m1.c.(Tf - Ti1) + m2.c.(Tf-Ti2) = 0
100 . 1 . (32 - 20) + m2 . 1 . (32 - 40) = 0
1200 - 8.m2 = 0
m2 = 150g
Calma, essa é somente a forma que você deve analisar o problema no mundo real.
No mundo do ensino médio, seu professor simplesmente dirá: Nesses problemas, ΔCalor = 0 e você usará as mesmas equações que eu usei e terá os mesmos resultados. Porém, futuramente, se você fizer um curso que tenha a disciplina Termodinâmica e suas amigas você lidará com outras substâncias além da água liquida, e todas aquelas suposições feitas para esse problema podem não ser válidas, devendo a sua análise ser bem completa.
Aqui tentei fazer a análise da melhor forma possível, se houver algum erro, daqui alguns dias ou horas o Angel of Darkness virá e irá me corrigir, ou não. Mas não se preocupe por que a resposta está correta, e acho que é isso que importa pra você.