Define-se meia-vida térmica de um corpo (t1/2) como o tempo necessário para que a diferença de temperatura entre esse corpo e a temperatura de sua vizinhança caia para a metade.

Considere que uma panela de ferro de 2 kg, inicialmente a 110 ºC, seja colocada para esfriar em um local em que a temperatura ambiente é constante e de 30 ºC. Sabendo que o calor específico do ferro é 0,1 cal/(g · ºC), a quantidade de calor cedida pela panela para o ambiente no intervalo de tempo de três meias-vidas térmicas da panela é 

  • a

    16000 cal. 

  • b

    14000 cal. 

  • c

    6000 cal. 

  • d

    12000 cal. 

  • e

    8000 cal.

Inicialmente, pode-se determinar a diferença entre temperatura do corpo e a do ambiente:

começar estilo tamanho matemático 14px Δθ espaço igual a espaço 110 espaço menos espaço 30 espaço espaço espaço então espaço espaço espaço Δθ espaço espaço igual a espaço 80 espaço estreito sinal de grau reto C fim do estilo

De acordo com a definição apresentada de meia-vida térmica, é possível determinar a diferença de temperatura após três meias-vidas térmicas, como apresentado a seguir:

começar estilo tamanho matemático 14px atributos de tabela alinhamento de coluna center center fim dos atributos linha com Tempo Δθ linha com célula com reto t espaço igual a espaço 0 fim da célula célula com espaço 80 espaço estreito sinal de grau reto C fim da célula linha com célula com 1 espaço meia menos vida fim da célula célula com espaço 40 espaço estreito sinal de grau reto C fim da célula linha com célula com 2 espaço meia menos vida fim da célula célula com espaço 20 espaço estreito sinal de grau reto C fim da célula linha com célula com 3 espaço meia menos vida fim da célula célula com espaço 10 espaço estreito sinal de grau reto C fim da célula fim da tabela fim do estilo

Sendo assim, a diferença entre a temperatura da panela e a do ambiente é Δθ = 10°C.

Como o ambiente mantém temperatura constante de 30 °C, pode-se concluir que a temperatura da panela será 40°C.

Finalmente, de acordo com a expressão do calor sensível, tem-se:

começar estilo tamanho matemático 14px reto Q espaço igual a espaço reto m espaço vezes espaço reto c espaço vezes espaço parêntese esquerdo reto teta com reto F subscrito espaço menos espaço reto teta com reto I subscrito parêntese direito espaço igual a espaço 2 espaço estreito 000 espaço vezes espaço 0 vírgula 1 espaço vezes espaço parêntese esquerdo 40 espaço menos espaço 110 parêntese direito então espaço reto Q espaço igual a espaço menos 14 espaço estreito 000 espaço cal em moldura de caixa fecha moldura fim do estilo