Um sistema consiste em 500 g de água a 90°C e 200 g de água a 10°C. Qual é a temperatura final do sistema após a mistura das águas, considerando que o calor específico da água é de 4,18 J/g°C?

Explicação

Para encontrar a temperatura final do sistema, utilizamos o princípio de conservação de energia, considerando que o calor cedido pela água quente é igual ao calor recebido pela água fria. A equação Q = mcΔT pode ser aplicada para cada parte do sistema. Para a água quente, Q1 = 0,5 kg * 4180 J/kg°C * (90°C - Tf), e para a água fria, Q2 = 0,2 kg * 4180 J/kg°C * (Tf - 10°C). Como Q1 = -Q2 (o calor cedido pela água quente é igual ao calor recebido pela água fria), temos 0,5 kg * 4180 J/kg°C * (90°C - Tf) = -0,2 kg * 4180 J/kg°C * (Tf - 10°C). Resolvendo a equação, encontramos Tf = 45°C.