Question

Uma esfera de ferro de massa 5kg é abandonada de um ponto situado a 0,3km de altura em relação ao solo. Supondo que a esfera tenha calor especifico de 0. 1 cal/gºC e que, ao chegar ao chocar-se com o solo a energia mecânica seja transformada em calor que aquece a propria esfera, determine sua variação de temperatura. Adote g=10m/s² e 1cal=4J​

Answer 1

Resposta:

A variação de temperatura foi de 6,8ºC.

Explicação:

Cálculo da energia potencial gravitacional:

m = 5 kg

h = 0,3 km = 300 m

g = 10 m/s²

Epg = mgh

Epg = 5 . 10 . 300

Epg = 15.000 J

A energia potencial gravitacional = energia mecânica da esfera no solo e esta, segundo o problema se transforma em calor.

Cálculo da quantidade de calor em Calorias:

1 cal ---------4 J

x cal -------- 15.000 j

4 x = 15.000

x = 15.000/4

x = 3750 cal

Cálculo da variação de temperatura da esfera:

Q = 3750 cal

m = 5 kg = 5000 g

Calor específico do ferro (c) = 0,11 cal/g.ºC

Variação de temperatura Δt = ?

Q = m.c.Δt

3750 = 5000 . 0,11 . Δt

3750 = 550 . Δt

Δt = 3750/550

Δt = 6,8ºC