um corpo de massa 0,5 kg é abandonado de uma altura de 10 m e, no final da queda, atinge uma vasilha com 5 litros de água. Supondo que toda a energia com que o corpo atinge a água seja convertida em calor, qual será em °C, a elevação da temperatura da água?
g=10m/s²
calor específico da água = 1cal/(g • °C)
densidade da água = 1kg/L; 1cal ≈ 4J
Soluções para a tarefa
• Achando a massa de água. Em gramas.
d = m/V
m = 1. 5000
m = 5.000 gramas.
•Achando a energia.
E = m.g.h
E = 0,5*10*10
E = 50 J
• Convertendo para calorias.
50/4 = 12,5 cal
• Achando o aquecimento da água.
Q = m. c. ∆T
12,5 = 5000. 1. ∆T
∆T = 12,5/5000
∆T = 0,0025°C
A elevação da temperatura da água é de 0,0025°C.
Energia Potencial Gravitacional
O corpo ao ser abandonado de uma certa altura possui uma energia potencial gravitacional que vai sendo convertida em energia cinética durante a queda e que depois se transforma em energia térmica.
Epg = mgh
Onde,
- Epg = energia potencial gravitacional
- m = massa
- h = altura
- g = gravidade
Epg = 0,5. 10. 10
Epg = 50 Joules
Convertendo Joules em calorias-
4 Joules ======== 1 Cal
50 Joules ======== Q
Q = 12,5 Cal
A energia térmica no final será convertida em aumento da temperatura da água (5 litros = 5000 gramas).
Q = m.c.∆T
12,5 = 5000. 1.∆T
∆T = 12,5/5000
∆T = 0,0025°C
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