Question

Questão li0 55Para a prática de esportes olímpicos, é adequada a piscina olímpica. As dimensões dela, segundo Federação Internacional de Natação, devem ser de 50 m para o comprimento; 25 m, para a largura, e 2,0 m, para a profundidade. A temperatura média ideal da água deve ser igual a 25 °C.A quantidade de energia necessária, em joules, a ser fornecida para deixar a água da piscina na temperatura ideal - sendo essa a única troca de energia a se considerar -, observando que inicialmente a água, que preenche todo o volume da piscina, estava a 20 °C, é igual aDados:cágua = 1>0 cal/g°C (calor específico sensível da água) pàgua =1,0 g/cm3 (massa específica da água)1,0cal =4,0 Ja)2,01010Jb)3,01010Jc)4,01010Jd)5,0.1010Je)6,01010J

Answer 1

Olá,

A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Q = m . c . ΔT

Sendo:

Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)

m: massa do corpo (kg ou g)

c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial

Assim, para resolver a questão, precisamos seguir um passo a passo:

1) Determinar a massa de água presente na piscina:

Sabemos que o volume de uma piscina retangular é definido pela multiplicação do seu comprimento (C), largura (L) e profundidade (P):

V = C . L . P

V = 50 . 25 . 2

V = 2500 m³ ou 2,5.10⁹ cm³

Dado que o ρágua = 1 g/cm³, logo a massa de água será:

ρ = m/V

m = ρ . V

m = 1 . 2,5.10⁹

m = 2,5.10⁹ g

2) Calcular a quantidade de energia para aquecer a piscina, dados:

Q = ?

c = 1 cal/gºC

m = 2,5.10⁹ g

ΔT = 25 - 20 = 5 ºC

Q = m . c . ΔT

Q = 2,5.10⁹ . 1 . 5

Q = 1,25.10¹⁰ cal

1 cal --------------------> 4 J

1,25.10¹⁰ cal ---------> Q J

Q = 5.10¹⁰ J

Resposta correta: d) 5,0.10¹⁰ J