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ID
1065313
Banca
INEP
Órgão
ENEM
Ano
2013
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

      Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 ºC. Por isso. deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 º C.

Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho á temperatura ideal?

Alternativas
Comentários
  • Pela equação do calor sensível (sem mudança de estado físico), temos: Q=m.c. delta t . Tanto para resfriar quanto para aquecer será necessario a mesma quantidade de calor (Q). Assim 

    Qf=Qq      

     mf. c . (30-70) = mq . c . (30-25)   

    mf/mq = 5/40  

    mf/mq= 0,125    


  • De acordo com o enunciado, tem-se:
    Q1: qtde de calor da água quente
    Q2: qtde de calor da água fria
    m1: massa de água quente
    m2: massa de água fria
    ΔT1: variação de temperatura da água quente
    ΔT2: variação de temperatura da água fria

    Utilizando a equação fundamental da calorimetria (Q = m c ΔT) para o equilíbrio, tem-se:
    Q1 + Q2 = 0
    Q2 = - Q1
    m2 . c . ΔT2 =  - m1 . c . ΔT1
    m2 . (30 - 25) =  - m1 . (30 - 70)
    5 m2 = 40 m1
    m1/m2 = 5/40
    m1/m2 = 0,125

    Resposta B)

  • Soma ponderada das temperaturas da a temperatura final:

    70x+(1-x)25=30

    70x+25-25x=30

    45x+25=30

    45x=5

    x=5/45

    x=1/9

    Ou seja, 1/9 de água quente e 8/9 de água fria:
    1/9 / 8/9 = 1/9 * 9/8 = 9/9*8 = 1/8 = 0.125

    ALTERNATIVA B

  • Q1+ Q2=0

    m1. t1 + m2. t2 =0

    m1 .(30-70) +m2. (30-25)=0

    m1. 40 + m2. 5=0

    m1/m2= 5/40 = 0,125

  • Outra forma de fazer:

    70x + 25y = 30(x+y)

    14x + 5y = 6x + 6y

    8x = y

    (x/y) = 1/8 = 0,125

  • Letra B

    Para um corpo está em equilíbrio térmico, temos que afirmar que a somateria das quantidades de calor atreladas a ele é nula, ou seja, as trocas de calor entre a água quente e o ambiente devem se anular.

  • Qabs + Qced = 0

    mquente.c.(Teq-Ti) + mfrio.c.(Teq-Ti)=0

    mq.1.(30-70) + mf.1.(30-25)=0

    -40mq + 5mf = 0

    40mq=5mf

    1/8 = 0,125

  • Pessoal, a razão não seria m(quente)/m(fria)??