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Uma garrafa térmica contém inicialmente 500 g de água a 25 °C e 100 g de gelo na temperatura de fusão, a 0 °C. Supondo ideal o isolamento térmico da garrafa e desprezando a capacidade térmica de suas paredes internas, a temperatura final da água contida no seu interior, quando o equilíbrio térmico for atingido é:

Dados:



a. 25 °C.
b. 0 °C.
c. 7,5 °C.
d. 2,5 °C.
e. 12,5 ºC.

Sagot :

proftelma

A temperatura final da água quando o equilíbrio térmico for atingido é T₂ = 7,5 °C, portanto alternativa C.

Equilíbrio térmico

É uma condição termodinâmica onde dois ou mais corpos encontram-se à mesma temperatura.

A lei zero da termodinâmica diz que diz que ao considerarmos dois objetos A e B, se um terceiro objeto C está em equilíbrio térmico com A e também em equilíbrio térmico com B, então A e B estão em equilíbrio entre si.

Podemos expressar matematicamente na forma a seguir:

Q₁ + Q₂ = 0

m₁*c₁*ΔT₁ + m₂*c₂*ΔT₂ + m₂*L = 0

m₁*ΔT₁ + m₂(ΔT₂ + L) = 0

Onde ΔT é igual a temperatura final menos a inicial e L é o calor latente de fusão da água (80cal/g). Logo:

500*(T₂ - 25) + 100*( T₂ - 0 + 80) = 0

500T₂ - 12500 + 100T₂ + 8000 = 0

600T₂ = 12500 - 8000

600T₂ = 4500

T₂ = 4500/600

T₂ = 7,5 °C

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#SPJ1

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