Questão FC714470
Cem fagulhas de ferro incandescentes, com massa total de 0,01 g e à temperatura de 1 500 ºC, provenientes de um processo de soldagem, caem sobre uma colher contendo 1,00 g de água
Termologia
VUNESP · 2025
Cem fagulhas de ferro incandescentes, com massa total de 0,01 g e à temperatura de 1 500 ºC, provenientes de um processo de soldagem, caem sobre uma colher contendo 1,00 g de água a 25 ºC. Considerando apenas as trocas de calor entre as fagulhas e a água da colher e sabendo que o calor específico da água e do ferro são, respectivamente, 1,0 cal/(g ⋅ ºC) e 0,1 cal/(g ⋅ ºC), a temperatura de equilíbrio térmico entre as fagulhas e a água será de, aproximadamente,
- 34,6 ºC.
- 92,4 ºC.
- 68,0 ºC.
- 50,2 ºC.
- 26,5 ºC.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Princípio: conserva-se energia térmica; o calor perdido pelas fagulhas é igual ao calor recebido pela água, desprezando trocas com o ambiente.
Dados: \(m_{Fe}=0{,}01\ \text{g}\), \(T_{Fe}=1500^\circ\text{C}\), \(c_{Fe}=0{,}1\ \text{cal/(g}\cdot^\circ\text{C)}\); \(m_{H_2O}=1{,}00\ \text{g}\), \(T_{H_2O}=25^\circ\text{C}\), \(c_{H_2O}=1{,}0\ \text{cal/(g}\cdot^\circ\text{C)}\).
Equação: \(m_{Fe}c_{Fe}(1500-T)=m_{H_2O}c_{H_2O}(T-25)\).
Substituindo: \(0{,}01\cdot0{,}1(1500-T)=1\cdot1(T-25)\Rightarrow0{,}001(1500-T)=T-25\).
Resolvendo: \(1{,}5-0{,}001T=T-25\Rightarrow26{,}5=1{,}001T\Rightarrow T\approx26{,}47^\circ\text{C}\), ou seja, aproximadamente 26,5 ºC.
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