Física, perguntado por davibarbosadb2006, 5 meses atrás

Questão 02 (valor: 1,5 ponto)

Durante meio minuto um corpo cuja massa é igual a 0,2 kg é submetido a um aquecimento. O corpo obtém calor constantemente de uma fonte cuja potência fornecida é 210 W. Considerando 1 cal = 4,2 3, qual a capacidade térmica do corpo? O gráfico a seguir representa temperatura em função do tempo.




Questão 03 (valor: 1,5 ponto)

Considere um bloco de gelo com temperatura de -20 °C, 0,01 Kg de massa e 0,04 kg de água com temperatura de 40 °C. Eles são colocados no interior de um calorímetro considerado ideal. Determine a temperatura correspondente ao equilíbrio térmico. (Cágua = 1,0 cal/g °C; Coelo 0,50 cal/g °C; Lelo = 80 cal/g).

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por edwilsonmat
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Questão 2 - A capacidade térmica do corpo 150 cal/°c

Questão 3 - A temperatura correspondente ao equilíbrio térmico é θf = 15,5 °C (Aproximadamente)

Capacidade Térmica e Equilíbrio Térmico

Questão 2

  • Passo 1: Primeiramente vamos fazer as conversões necessárias para encontrar a quantidade de calor fornecida pela fonte

1W equivale a 1J/s, logo temos, 210W = 210J/s

De acordo com o enunciado, 1 cal = 4,2J

1 cal ------ 4,2J

x cal ------ 210J

4,2 x = 210

x = 210 / 4,2

x = 50 cal   → Então a fonte nos fornece 50 cal por segundo.

  • Passo 2: Agora devemos calcular a quantidade de calor fornecida pela fonte:

Q = 50 . 30 = 1500 cal

  • Passo 3: Finalmente calcular a capacidade térmica do corpo:

C = Q/Δθ → Equação da capacidade térmica

C = 1500/(25-15)

C = 1500/10 = 150 cal/°c

Questão 3

Equilíbrio Térmico

Def. Equilíbrio térmico é a tendência que os corpos têm de trocar energia térmica entre si até que suas temperaturas se igualem.

Podemos calcular pelo Somatório ∑Q = 0.

  • Passo 1: Vamos analisar os dados da questão:

Bloco de gelo                      Água

m = 0,01kg → 10g         m = 0,04kg → 40g

θo = -20 °C                  θo = 40 °C

c = 0,5 cal/g °C            c = 1 cal/g °C  

  • Passo 2: Agora precisamos calcular o somatório das quantidades de calor

Q = m . c . Δθ → Calor sensível

Q = m . L → calor Latente

Qgelo + Qlatente + Qagua = 0

10 . 0,5 . (θf - (-20)) + 10 . 80 + 40 . 1 . (θf - 40) = 0

5 . (θf + 20) + 800 + 40 . (θf - 40) = 0

5θf + 100 + 800 + 40θf - 1600 = 0

45θf - 700 = 0

45θf = 700

θf = 15,5°C (Aproximadamente)

Espero ter ajudado! = )

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