Question

: Uma importante experiência da Termodinâmica foi realizada, em 1849, pelo físico James P. Joule, que mostrou que, para se obter uma caloria, é necessário produzir 4,2 joules de trabalho. Ele preencheu, com água, um recipiente isolado termicamente, contendo um conjunto de pás ligadas a um eixo. Uma corda enrolada em volta do eixo passa por polias e sustenta dois pesos, como mostra a figura. Ao descerem com velocidade constante, os pesos fazem girar o conjunto de pás, e o atrito das pás aquece a água. Considere que a energia mecânica perdida na queda dos pesos seja convertida integralmente em calor. Se a temperatura de 500g de água nessa experiência for elevada de 1,0°C, sendo o calor específico sensível da água 1,0 cal/g °C, a energia potencial gravitacional perdida pelos pesos na queda é de: A) 600J B) 1200J C) 2100J D) 3600J E) 4200J

Answer 1

Vamos calcular a quantidade de calor :

Q = m × c × Δt

Q = quantidade de calor

m = massa

c = calor específico

Δt = variação de temperatura

Q = ???

m = 500

c = 1

Δt = 1

Q = 500 × 1 × 1

Q = 500 cal

Por fim basta converter essa quantidade de calor de cal para joule que encontramos a resposta :

500 cal × 4,2 joule = 2100 Joule

alternativa c)

Quantidade de calor = energia potencial perdida