Física, perguntado por richardcrvg, 9 meses atrás

Um microchip de massa m=2,0x 10-⁶g é composto majoritariamente de silício. Durante um minuto de funcionamento, o circuito elétrico do dispositivo dissipa, na forma térmica, uma quantidade de energia Q=0,96 mJ considere que o calor específico do silício é o csi=800j/kg°C. Caso não houvesse nenhum mecanismo de escoamento de calor para fora do dispositivo, enquanto sua temperatura aumentaria após esse tempo de funcionamento?
A) 4,8 x 10¹°C
B) 1,6 x 10²°C
C) 6,0 x 10²°C
D)1,2x10³°C

Soluções para a tarefa

Respondido por GNeves11

⇒Pela Equação Fundamental da Calorimetria, descobrimos que o aumento de temperatura no microchip, após o tempo de funcionamento, seria de 6.10² °C, o que corresponde à alternativa C.

RESOLUÇÃO

→Para resolver essa questão, precisamos conhecer a Equação Fundamental da Calorimetria, expressa por:

$Q=m\cdot c\cdot \Delta T$

Sendo:

Q: quantidade de calor trocado (J)
m: massa do corpo (kg)
c: calor específico (J/kg.°C)
ΔT: variação da temperatura (°C)

→Com exceção do calor específico do silício (800 J/kg.°C) os dados do enunciado precisam ter suas unidades de medida convertidas. Faremos isso por análise dimensional:

$2\cdot10^{-6}\;g\:\cdot\: \dfrac{1\;kg}{10^3\;g}\:=\:2\cdot10^{-9}\;kg \\\\\\0,96\;mJ\:\cdot\:\dfrac{1\;J}{10^3\;mJ}\:=\:9,6\cdot10^{-4}\;J$

↠Obs: Vale destacar que as unidades de medida corretas são definidas pela unidade utilizada para o calor específico (c) do corpo. Como esse foi dado em relação à massa em kg e ao calor em J, é necessária a conversão.

→Colocando os dados na equação:

$Q=m\cdot c\cdot \Delta T\\\\9,6\cdot10^{-4}=2\cdot10^{-9}\cdot800\cdot\Delta T\\\\\Delta T=600\; \°C=6\cdot10^2\;\°C$