Questões sobre temperatura

Resolução Detalhada:
A temperatura de equilíbrio pode ser encontrada utilizando a fórmula: T_eq = (mA * TA + mB * TB) / (mA + mB). Neste caso, considerando massas iguais, temos T_eq = (40 + 25) / 2 = 32,5 °C.

Resolução Detalhada:
A capacidade térmica (C) é definida pela relação C = Q / ΔT, onde Q é a quantidade de calor e ΔT é a variação de temperatura. C = 500 J / (30 °C – 20 °C) = 50 J/°C.

Resolução Detalhada:
Ao derreter completamente, o gelo se transforma em água a 0 °C. Porém, quando em contato constante com a temperatura ambiente de 25 °C, a água se iguala a esta temperatura após o equilíbrio térmico.

Resolução Detalhada:
A nova leitura do termômetro é obtida somando 10 °C à temperatura inicial de 15 °C, resultando em 25 °C na leitura final.

Resolução Detalhada:
Aplicando a fórmula de conservação de energia, temos: m₁ * c₁ * (Tf – T₁) = m₂ * c₂ * (T₂ – Tf). Ao resolver para Tf, encontramos 25 °C.

Resolução Detalhada:
Aqui, consideramos que a energia necessária para derreter o gelo deve ser igual à energia perdida pela água quente. Ao calcular, encontramos a temperatura final de 24 °C.

Resolução Detalhada:
A fórmula utilizada é ΔV = β * V₀ * ΔT, onde ΔV é a variação do volume, β é a constante de dilatação volumétrica, V₀ é o volume inicial e ΔT é a variação de temperatura. Portanto, ΔV = 0,000214 * 1 * (90 – 4) = 0,214 L.

Resolução Detalhada:
A temperatura final é obtida ao considerar as massas e as capacidades térmicas dos líquidos. A energia térmica se conserva, somando-se as contribuições de cada líquido. Portanto, a mistura terá temperatura final de 20 °C.

Resolução Detalhada:
Após o derretimento do gelo, considerando o calor absorvido para mudar de estado, a temperatura final se estabiliza em 25 °C após a troca de calor com o metal.

Resolução Detalhada:
O sistema alcançará a temperatura de equilíbrio de 85 °C, pois a placa fornecerá calor ao bloco até que exista um equilíbrio térmico, não atingindo a temperatura máxima inicialmente disponível.