Question

Uma bola de 21 kg abandonada do repouso a uma altura de 6,0 m após chocar-se com o solo (altura zero) retorna a uma altura de 4,0 m. Se a perda de energia mecânica da bola pudesse ser usada exclusivamente no aquecimento de 10 g de água, qual seria a elevação de temperatura da água? Dados: g = 10 m/s²; 1 cal = 4,2 J; calor específico da água: cágua = 1,0 cal/g.°C. *​

Answer 1

Resposta:

Se a perda de energia mecânica da bola pudesse ser usada no aquecimento de 10 gramas de água, a variação da temperatura seria de 2°C.

Pelo princípio da conservação da energia mecânica, a energia potencial gravitacional na altura de 5 metros será equivalente a energia potencial gravitacional na altura de 4 metros somada a energia dissipada no solo.

Epg1 = Epg2 + Ed

A energia potencial gravitacional pode ser calculada pela seguinte equação-

Epg = m.g.h

mgh1 = mgh2 + Ed

8,4. 10. 5 = 8,4. 10. 4 + Ed

420 = 336 + Ed

Ed = 84 Joules

Transformando joules em calorias -

1 Cal ----------------------------------- 4,2 Joules

x Cal ------------------------------------ 84 Joules

x = 20 Cal

O calor sensível é aquele que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma variação da sua temperatura.

Podemos calcular o calor sensível por meio da seguinte equação -

Q = mcΔT

20 = 10. 1. Δt

Δt = 20/10

Δt = 2°C

Espero ter ajudado.