Num ensaio laboratorial, adicionou-se uma amostra de água, a uma temperatura $T$, a uma outra amostra de água, de massa $350,0 \mathrm{~g}$ e inicialmente a $5,2^{\circ} \mathrm{C}$. Verificou-se que, após um determinado intervalo de tempo, o sistema resultante daquela adição ficou à temperatura de $27,9^{\circ} \mathrm{C}$.
Questão:
Calculou-se a energia total cedida pela amostra de água inicialmente à temperatura $T$, tendo-se obtido $3,85 \times 10^{4} \mathrm{~J}$.
Conclua em que sentido terá ocorrido a transferência de energia entre o sistema resultante daquela adição e o exterior, até ser atingida a temperatura de $27,9^{\circ} \mathrm{C}$.
Mostre como chegou à conclusão solicitada.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Sabendo qual a energia cedida, $\mathrm{E}_{\text {cedida }}$, pela a amostra de água à temperatura $\mathrm{T}$, vamos calcular a energia necessária, $\mathrm{E}_{\text {necessária }}$ para fazer com que $350 \mathrm{~g}$ de água a $5,2^{\circ} \mathrm{C}$ aqueça até uma temperatura de $27,9^{\circ} \mathrm{C}$. ( $\mathrm{c}=4,18 \times 10^{3} \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \mathrm{O}^{-1}$)
$$\begin{aligned}& E_{\text {necessária }}=m \times c \times \Delta \theta \rightarrow E_{\text {necessária }}=0,350 \times 4,18 \times 10^{3} \times(27,9-5,2) \\& E_{\text {necessária }}=3,32 \times 10^{4} \mathrm{~J}\end{aligned}$$
Verifica-se, assim que $\mathrm{E}_{\text {cedida }}>\mathrm{E}_{\text {necessária }}$ o que significa que foi fornecida mais energia ao sistema que a teoricamente necessária para produzir o aumento de temperatura referido.
Desta forma conclui-se que houve transferência de energia do sistema para o exterior.
Fonte: Física e Química? Absolutamente!