Questão FC714468
Ao preparar uma xícara de chá, uma pessoa colocou 200 ml (200 g) de água inicialmente a 80 ºC em uma xícara e deixou um sachê desse chá em infusão durante determinado intervalo de
Termologia
VUNESP · 2025
Ao preparar uma xícara de chá, uma pessoa colocou 200 ml (200 g) de água inicialmente a 80 ºC em uma xícara e deixou um sachê desse chá em infusão durante determinado intervalo de tempo. A xícara utilizada pela pessoa tinha capacidade térmica de 100 cal / ºC e estava, inicialmente, à temperatura de 20 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal / (g · ºC) e desprezando a quantidade de calor perdida para o ambiente e a quantidade de calor absorvida pelo sachê, a temperatura da bebida, ao ser atingido o equilíbrio térmico, foi de
- 65 ºC.
- 45 ºC.
- 60 ºC.
- 50 ºC.
- 70 ºC.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Para encontrar a temperatura final usamos a conservação de energia no equilíbrio térmico: o calor perdido pela água é igual ao calor ganho pela xícara, desprezando perdas ao ambiente e ao sachê.
Água: \(Q_{água}=m c (T_i-T_f)=200\cdot1\cdot(80-T_f)=200(80-T_f)\) cal.
Xícara: como sua capacidade térmica é 100 cal/ºC, \(Q_{xícara}=100(T_f-20)\) cal.
Igualando os módulos dos calores: \(200(80-T_f)=100(T_f-20)\). Desenvolvendo: \(16000-200T_f=100T_f-2000\). Assim \(18000=300T_f\) e \(T_f=60\) ºC.
Portanto a temperatura de equilíbrio é 60 ºC.
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