Question

Uma massa de água de 10 kg cai de uma altura de 900 metros. Supondo que toda a energia potencial seja transformada em energia térmica para aquecer a água, podese afirmar que a temperatura da água irá A) aumentar aproximadamente 9 ºC. B) aumentar aproximadamente 2 ºC C) permanecer a mesma. D) aumentar aproximadamente 20ºC. GAB- B

Answer 1

Resposta:

B) aumentar aproximadamente 2 ºC

Explicação:

A energia potencial da água pode ser calculada por:

$E_{p}=mgh$

Utilizando-se os dados do problema e $g=10 m/s^{2}$

$E_{p}=10 \cdot 10 \cdot 900$

$E_{p}=9,0\times10^4 \ J$

Transformando essa energia de joules para calorias:

$Q=\frac{E_{p}}{4,18}=\frac{9,0\times10^{4}}{4,2}$

$Q = 2,14\times10^{4} \ Cal$

Com esse valor, podemos usar a equação da calorimetria

$Q=m\cdot c \cdot \Delta t$

usar a massa em gramas

$m=10kg=10\times10^{3}g$

e o calor específico da água

$c_{agua}=1 \ cal/g$

e substituindo teremos

$2,14\times10^{4}=10\times10^{3}\cdot 1 \cdot \Delta t$

Logo, a variação de temperatura será

$\Delta t= 2,14 \ ^{\text o}C$

que é aproximadamente 2 ºC