Question

Uma bola de massa 5 g é abandonada de uma altura de 3 m e, ao atingir o solo, retorna verticalmente para cima atingindo a altura de 1 m. Considerando que a energia cinética dissipada durante o retorno é totalmente utilizada para aumentar a temperatura da bola, e sendo o calor específico do material que constitui a bola igual a 300 J/kg.K, a variação da temperatura da bola, em K, corresponde a aproximadamente

Answer 1

Resposta:

0,04 graus Kelvin

Explicação:

Usando a equação de Torricelli calculamos v(1) e v(2) :

v²=v°+2a.ΔS , como v°=0 , temos v²=2a.ΔS

v²=2.9,8.3=58.8 ; v(1)= 7.66 m/s

depois temos a velocidade quando atinge um metro , usando a mesma equação temos v(2)= 4,42m/s

Agora calculamos as energias cinéticas relativas as duas velocidades :

Ec₁= 0,003 .7,66²/2 = 0,08 J

Ec₂= 0,003 .4,42²/2 = 0,05 J

Sabemos que trabalho é variação da energia cinética ,logo temos :

T =ΔEc = 0,08-0,03 = 0,05 J

Agora convertemos dividindo a quantidade de energia térmica fornecida para a substância, em joules pela massa da substância, em gramas (g).

0,05/0,003 = 16 K

Convertemos J/Kg para cal/g

temos que 300 J equivalem a 0,071 cal/g

e 16 J equivalem a 0,003 cal/g

Agora dividimos o resultado do cálculo anterior pelo calor específico da substância :

0,003/0,071 =0,04 graus Kelvin