Questão 50

FUVEST 2022

Física

(FUVEST- 2022 - 1ª fase)

Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco acima de 80 ºC. Para evitar queimaduras na boca, deve ser consumido a uma temperatura mais baixa. Uma xícara contém 60 mL de café a uma temperatura de 80ºC. Qual a quantidade de leite gelado (a uma temperatura de 5o C) deve ser misturada ao café para que a temperatura final do café com leite seja de 65 ºC?

Note e adote:

Considere que o calor específico e a densidade do café e do leite sejam idênticos.

5 mL

10 mL

15 mL

20 mL

25 mL

Gabarito:

15 mL

Resolução:

Primeiramente vamos encontrar o valor da massa de café e do leite em função de seus volumes:

$d = frac{m}{V}$

$m = dV$

Aplicando a Lei Fundamental da Calorimetria:

$Q_{cafe} + Q_{leite} = 0$

$m_{cafe} c_{cafe} Delta heta + m_{leite} c_{leite}Delta heta = 0$

$V_{cafe} cdot d cdot c_{cafe} cdot (65 - 80)+ V_{leite} cdot d cdot c_{leite} cdot (65-5)= 0$

$60 cdot (-15) = -60 cdot v_{leite}$

$v_{leite} = 15 mL$

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