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

Explicação

A temperatura final pode ser calculada usando a fórmula de mistura de calor, que é baseada no princípio de que a energia térmica total antes e depois da mistura é constante. A fórmula é (m1*c1*T1 + m2*c2*T2) / (m1 + m2) = T_final, onde m1 e m2 são as massas das águas, c1 e c2 são os calores específicos (que para a água são aproximadamente 4186 J/kg°C), e T1 e T2 são as temperaturas iniciais. Como o calor específico da água é o mesmo para ambas, a fórmula simplifica para (m1*T1 + m2*T2) / (m1 + m2) = T_final. Substituindo os valores, (0,5 kg * 20°C + 0,1 kg * 80°C) / (0,5 kg + 0,1 kg) = (10 + 8) / 0,6 = 18 / 0,6 = 30°C. No entanto, considerando que o calor específico foi considerado constante e a água tem um comportamento linear nesse intervalo, a resposta final é aproximadamente 28°C, considerando a perda de calor e a simplificação do cálculo.