SóProvas

ID
3970693
Banca
UECE-CEV
Órgão
Prefeitura de Sobral - CE
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um bloco de uma substância “A” de 2 kg com uma temperatura inicial de 27 ºC é colocado em um sistema fechado junto com um bloco de uma substância “B” de 5 kg a 147 ºC. Considerando uma troca de calor exclusiva entre esses dois blocos no sistema, a temperatura de equilíbrio desses blocos é de

cA=100J/kg.K
cB=200 J/kg.K

Alternativas
Comentários

  • Tᴀ = 27°C + 273 = 300K

    Tᴃ = 147°C + 273 = 420K

    .

    Qᴀ = -Qᴃ

    mᴀ . cᴀ . (Tf – Tᴀ) = - [mᴃ . cᴃ . (Tf – Tᴃ)]

    Substituindo os valores:

    Tf = 400K

    Tf = 127°C

    .

    Gabarito: Letra B

  • BLOCO DE SUB. A = 2 Kg -- Ti = 27ºC -- cA = 100 J/Kg*K

    BLOCO DE SUB. B = 5 KG -- Ti = 147ºC -- cB = 200 J/Kg* K

    TEMPERATURA EM KELVIN

    27ºC + 273 K = 300 K

    147ºC + 273 K = 420 K

    Q = CALOR

    QR = CALOR RECEBIDO

    QC = CALOR CEDIDO

    PARA ENTRAR EM EQUILÍBRIO O CALOR RECEBIDO + O CALOR CEDIDO = 0

    QR + QC = 0

    COMO NÃO HOUVE MUDANÇA DE ESTADO DO MATERIAL NESSA TROCA DE CALOR O CALOR TROCADO FOI CALOR SENSÍVEL

    CALOR SENSÍVEL = Q = m*c *  ΔT

    QR + QC = 0

    m*cA *  ΔTA + m*cB *  ΔTB = 0

    2 Kg * 100 J/Kg*K * ( Tf - 300 K ) + 5 Kg * 200 J/Kg* K * ( Tf - 420 K ) = 0

    200 J * Tf - 60.000 J + 1.000 J * Tf - 420.000 J = 0

    200 J * Tf + 1.000 J* Tf - 420.000 J - 60.000 J = 0

    1.200 J * Tf - 480.000 J = 0

    Tf = 480.000 J / 1.200 J

    Tf = 400 K ( Tf É DADO EM KELVIN )

    TRANSFORMANDO PARA º C

    400 K - 273 K= 127 º C

    ALTERNATIVA CORRETA LETRA B ) 127 ºC

  • Essa questão pode ser respondida utilizando lógica, pois 127ºC é o único valor que está entre os valores iniciais, o que deve ser esperado, pois o corpo mais quente fornece energia e esfria enquanto o mais frio recebe essa energia e esquenta, estabelecendo o equílibrio térmico em algum valor entre as temperaturas iniciais.