20-temp_teor_cinetica_mec_estat_prim_lei_termodin

Qc qg fus qa aq 0 mc cc tc l f mg ma ca ta 0

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Unformatted text preview: de energia para os arredores. Logo, pode-se afirmar que o calor cedido pelo café Qc somado ao calor recebido pelo gelo Qg para derreter e aquecer deve ser nulo. Qc + Qg ,fus + Qg ,aq = 0 mc cc ΔTc + L f mg + mg ca ΔTa = 0 (1) Na expressão acima, os índices c, g e a referem-se ao café, à água e ao gelo, respectivamente, e Lf é o calor latente de fusão do gelo. O cálculo da massa do café mc (essencialmente água) é feito por meio de mc = ρc Vc. Como a densidade do café ρc é 1,00 g/cm3 a 20oC, é razoável fazer a correção da dilatação térmica do volume de café, que é aproximadamente de 2 cm3. O volume do café a 20oC Vc’ vale: Vc Vc' = 1 + β c ΔTc Logo, a massa do café vale: ________________________________________________________________________________________________________ a Cap. 20 – Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4 Ed. - LTC - 1996. 18 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES (1, 00 g/cm ) (130 cm ) ρcVc = = 128,3823 g mc = ρ V = 1 + β c ΔTc 1 + ( 2,1×10−4o C−1 ) ⎡( 80, 0o C ) − ( 20, 0o C ) ⎤ ⎣ ⎦ 3 3 ' cc Substituindo-se os valores numéricos em (1): g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎡T − ( 80, 0o C ) ⎤ + ( 79,55 cal/g )(12, 0 g ) + ⎣ ⎦ (128,3823 + (12, 0 g ) (1, 00 cal/g.o C ) ⎡T − ( 0, 0o C ) ⎤ = 0 ⎣ ⎦ (128,3823 (140,3823 T = 66,36 Logo: cal/ o C ) T − (10.270,59 cal/ o C ) T = ( 9.315,99 o cal ) + ( 954, 6 cal ) + (12, 0 cal/ o C ) T = 0 cal ) C ΔTc = T − T0 = ( 66,36 o C ) − ( 80, 0o C ) = −13, 63 o C ΔTc ≈ −14o C [Início seção] [Início documento] 29. Uma pessoa faz uma quantidade de chá gelado, misturando 500 g de chá quente (essencialmente água) com a mesma massa de gelo em seu ponto de fusão. Se o chá quente estava inicialmente a (a) 90oC e (b) 70oC, qual a temperatura e massa de gelo restante quando o chá e o gelo atingirem a mesma temperatura (equilíbrio térmico)? (Pág. 199) Solução. Inicialmente, vamos fazer o cálculo...
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