Um parafuso de alumínio de massa 10g a uma temperatura de 60°C, que se desprendeu de um motor de uma embarcação, é imerso em um recipiente contendo 48g de água a uma temperatura de 10°C. Considerando somente as trocas de calor entre a água e o alumínio, determine a temperatura do equilíbrio térmico do sistema formado pela água e pelo metal e assinale a opção correta. Dados: calor específico do alumínio = 0,2cal/g°C; e calor específico da água = 1,0cal/g'C.
O parafuso quente perde energia para a água fria. Sem troca de calor com o exterior, os módulos dos calores sensíveis são iguais.
Com $m_{Al}=10\ \text{g}$, $c_{Al}=0{,}2$, $T_{Al}=60\ ^\circ\text{C}$, $m_a=48\ \text{g}$ e $T_a=10\ ^\circ\text{C}$, montamos $10\cdot0{,}2(60-T)=48\cdot1(T-10)$.
Da equação, $120-2T=48T-480$, logo $600=50T$ e $T=12\ ^\circ\text{C}$. A resposta está entre as temperaturas iniciais, como deve ocorrer.
Alternativa correta: A
