Um recipiente contém 500 g de água a 20°C. Se 100 g de água a 80°C forem adicionados ao recipiente, qual é a temperatura final da mistura, considerando que não há troca de calor com o ambiente?

Explicação

Para resolver esse problema, utilizamos o princípio de que o calor ganho por um sistema é igual ao calor perdido por outro sistema. Considerando a água como um sistema, podemos aplicar a fórmula Q = mcΔT, onde Q é o calor trocado, m é a massa da água, c é o calor específico da água (aproximadamente 4,18 J/g°C) e ΔT é a variação de temperatura. A água quente perde calor, enquanto a água fria ganha calor. A temperatura final é calculada igualando o calor perdido e o calor ganho: 100 g * 4,18 J/g°C * (80°C - Tf) = 500 g * 4,18 J/g°C * (Tf - 20°C), onde Tf é a temperatura final. Resolvendo a equação, Tf = 24,5°C.