Question

263. (UEFS-05.1) Na experiência de Joule, uma massa de 3,0kg cai de uma altura igual a 20,0m, girando as pás que aquecem 0,6kg de água contida em um calorímetro, a 15,0ºC. Desprezando-se a capacidade térmica do calorímetro e considerando-se o calor específico da água igual a 4,0J/gºC e o módulo da aceleração da gravidade local 10,0m/s2 , pode-se afirmar que a temperatura final da água é igual, em ºC, a: a) 15,25 d) 16,35 b) 15,45 e) 17,00 c) 16,15

Answer 1

Para essa questão precisaremos igualar a Energia Potencial Gravitacional (Ep)
com a energia que aquece o sistema (Q)

Ep = m * g * h
Q = m' * c * ΔT

m = massa; g = gravidade; h = altura; c = calor especifico; ΔT = variação de temperatura

Sabemos que

3kg * 10m/s² * 20m = 0,6kg * 4J/g°C * ΔT

600 J = 600g * 4J/g°C * ΔT

Obs: 1J = 1N * m = 1kg * m/s² * m

1°C/4 = ΔT

ΔT = Tf - Ti = 0,25°C

ti = 15°C

tf = 15 + 0,25 = 15,25°C

Resposta item A

Espero ter ajudado.