(Mackenzie 2023) - QUESTÃO

Estudos de equilíbrio térmico entre diferentes substâncias são fundamentais na ciência, pois podem ser aplicados em áreas como engenharia, física e química, permitindo o desenvolvimento de materiais isolantes térmicos, sistemas de refrigeração e processos industriais. Considere um experimento em que um recipiente termicamente isolado contém duas substâncias, A e B. A substância A possui uma massa de 400 g e uma temperatura de 150°C, enquanto a substância B possui uma massa de 300 g e uma temperatura de 75°C. O valor do calor específico da substância B é duas vezes maior que o valor do calor específico da substância A. Após atingirem o equilíbrio térmico, as substâncias permanecem no mesmo estado físico.

O valor da temperatura final das substâncias, em graus Fahrenheit, após atingirem o equilíbrio térmico é igual a 

a) 205°F 

b) 212°F 

c) 221°F 

d) 230°F 

e) 240°F 

1) ∑ Qtrocados = 0

mA cA ΔƟA + mB cB ΔƟB = 0 

400 . cA (ƟE – 150) + 300 . 2cA (ƟE – 75) = 0

4 ƟE – 600 + 6 ƟE – 450 = 0

10 ƟE = 1050  

ƟE = 105°C 

2) Ɵc/5= (ƟF – 32)/9

105/5 =  (ƟF –32)/9 ⇒ 21 =  (ƟF  – 32)/9 

ƟF = (89 + 32) °F 

ƟF = 221 °F