Question

Uma bola de tênis é abandonada de uma altura de 4 metros e, ao atingir o solo, retorna verticalmente para cima, chegando a uma altura de 1 m. Considere que a energia dissipada no processo de retorno da bola é totalmente utilizada para aumentar a temperatura da bola. Calcule a variação aproximada da temperatura da bola, em kelvins. Suponha que o calor específico da borracha de que é feita a bola é 2 x 10³ J / kg.K
A) 0,030 K
B) 0,020 K
C) 0,025 K
D) 0,015 K
E) 0,035 K
Ps: Por favor, alguém poderia me dizer, também, o assunto ao qual esse tema se trata?

Answer 1

Olá, @AlineShayane. Tudo bem?

Resolução:

Sistema dissipativo

                $\boxed{E=m.g.h}$  ⇔  $\boxed{Q=m.c.\Delta t}$

Onde:

E=Energia de posição ⇒ [Joule]

Q=Quantidade de energia dissipada ⇒ [Joule]

m=massa ⇒ [kg]

g=aceleração da gravidade ⇒ [m/s²]

h=altura ⇒ [m]

c=calor específico ⇒ [J/Kg.K]

Δt=variação de temperatura ⇒ [K]

Dados:

h₁=4 m

h₂=1 m

g=10 m/s²

c=2.10³ J/kg.K

Δt=?

A variação aproximada da temperatura da bola, em kelvins:

Igualando às duas equações:

                                  $E=Q$

                                 $m.g.h_1-m.g.h_2=m.c.\Delta t$

Cancelando as massas dos dois lados e isolando ⇒ (Δt), fica:

                                  $\Delta t=\dfrac{g.(h_1-h_2)}{c}$

Substituindo os dados da questão:

                                 $\Delta t=\dfrac{10_X(4-1)}{2.10^{3}}\\\\\\\Delta t=\dfrac{10_X3}{2.10^3}\\\\\\\Delta t=\dfrac{30}{2.10^{3}}\\\\\\\boxed{\boxed{\Delta t=0,015\ K}}$  

Resposta D)

Bons estudos!!!   (¬_¬ )