Question

Física é uma ciência voltada ao estudo dos fenômenos naturais, baseando-se em teorias e por meio da observação e experimentação. A palavra Física tem origem grega (“physis”) e significa natureza. A disciplina estuda, portanto, a natureza, as propriedades da matéria e as forças naturais.
Todas as pás de um aparelho são movimentadas por uma certa massa de 0,50 kg a qual cai em uma velocidade constante. Já a massa do isolante térmico "água" no aparelho é de 250g . Descubra a temperatura da água levantada se a massa movimentada na queda tem uma distância h=20m ? Ignore a massa das pás.​

Answer 1

A temperatura da água vai aumentar em 0,1 °C.

• Explicação:

Essa questão trabalha  duas áreas da física simultâneas: a mecânica e a calorimetria.

Como foi descrito no enunciado, existe um aparelho movido por uma massa, que cai nas pás, gera energia por movimento  e aquece a água que está dentro do próprio aparelho.

Devemos considerar aqui que nenhuma energia será perdida no sistema. Logo, não temos atrito, resistência do ar ou qualquer tipo de força dissipativa atuando no sistema.

Com isso, podemos afirmar duas coisas:

1.  A energia potencial gravitacional da água, que move o moinho, transforma-se integralmente em energia cinética;

2.  Essa energia cinética, por sua vez, ao mover as pás, transforma-se integralmente em calor para variar a temperatura da água interna.

Tendo isso em mente, podemos dizer que a energia potencial gravitacional (Epg) vai se transformar integralmente em calor para aquecer a água. Logo, temos que

                                                    $\bf{ Epg = Q }$

Voltando à parte de quantização da questão, vamos entender um pouco sobre o sistema:

Massa que cai = 0,5kg e cai de 20m;

Água interna = 0,25kg e vai ser aquecida pelo calor Q;

Vamos aos cálculos.

• Cálculos:

Primeiramente, calcule a energia potencial gravitacional (Epg) da água que cai:

                                                $\bf{ Epg = m \cdot g \cdot h}$

Sendo:

• m = massa;

• g = gravidade;

• h = altura do corpo em relação à superfície;

Substitua os valores dados no enunciado:

$\bf{ Epg = 0,5 \cdot 10 \cdot 20}$

$\boxed{\bf{ Epg = 100 \ J}}$

Agora, lembre-se: essa energia potencial vai se transformar totalmente em calor para aquecer a água interna. Esse calor vai variar a temperatura da água de acordo com sua massa e calor específico seguindo a seguinte equação:

                                              $\bf{ Q = m \cdot c \cdot \Delta T}$

Substitua os valores dados:

$\bf{ 100 = 0,25 \cdot 4000 \cdot \Delta T}$

Lembre-se: o calor específico da água líquida vale 1 cal / g °C  ou 4.10³ J / Kg °C

Isole a temperatura:

$\bf{ \Delta T = \dfrac{100}{4000 \cdot 0,25} }$

$\bf{ \Delta T = \dfrac{100}{1000} }$

$\boxed{\bf{ \Delta T = 0,1^\circ C } }$

A temperatura da água interna vai variar em 0,1 °C .

O enunciado está um pouco confuso. Interpretei a questão dessa forma. Espero que esteja correto com o que foi proposto! Qualquer coisa errada, deixa nos comentários.

Saiba mais sobre energia em:

https://brainly.com.br/tarefa/718685

Espero ter ajudado!