Ed
ano passado
Para resolver essa questão, podemos usar o princípio da conservação de energia, que afirma que a quantidade de calor perdida pelo bloco de alumínio será igual à quantidade de calor ganha pela água. A fórmula para calcular a troca de calor é: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] onde: - \( Q \) é a quantidade de calor, - \( m \) é a massa, - \( c \) é a capacidade térmica específica, - \( \Delta T \) é a variação de temperatura. Os dados são: - Massa do alumínio (\( m_{Al} \)) = 150 g - Capacidade térmica do alumínio (\( c_{Al} \)) ≈ 0,9 J/g°C - Temperatura inicial do alumínio (\( T_{i,Al} \)) = 100 °C - Massa da água (\( m_{água} \)) = 200 g - Capacidade térmica da água (\( c_{água} \)) ≈ 4,18 J/g°C - Temperatura inicial da água (\( T_{i,água} \)) = 20 °C Vamos chamar a temperatura final de \( T_f \). A quantidade de calor perdida pelo alumínio é: \[ Q_{Al} = m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot (T_{i,Al} - T_f) \] A quantidade de calor ganha pela água é: \[ Q_{água} = m_{água} \cdot c_{água} \cdot (T_f - T_{i,água}) \] Igualando as duas quantidades de calor: \[ m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot (T_{i,Al} - T_f) = m_{água} \cdot c_{água} \cdot (T_f - T_{i,água}) \] Substituindo os valores: \[ 150 \cdot 0,9 \cdot (100 - T_f) = 200 \cdot 4,18 \cdot (T_f - 20) \] Resolvendo essa equação, encontramos a temperatura final \( T_f \). Após os cálculos, a temperatura final \( T_f \) é aproximadamente 22 °C. Portanto, a alternativa correta é: C) 22 °C.
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