Física
Quarta-feira de cinzas
Borges e Nicolau
Segundo a tradição cristã hoje é um dia propício à reflexão sobre os grandes mistérios da vida. Os editores do Blog concordam. Pensando em ajudá-lo na árdua tarefa reflexiva foi preparado um exercício especial abordando os excessos carnavalescos e o consumo de energia que isso acarreta. Avante!
"Acabou nosso carnaval..."
Clique aqui
Resolva o exercício
O gasto energético para quem pula no carnaval varia de 300 kcal a 800 kcal por hora. Imagine que o gasto energético de uma folião, acompanhando um trio elétrico seja, em média, de 540 kcal/h.
a) Calcule a potência média correspondente.
b) Uma massa de 10 kg de água, inicialmente a 20 °C, recebe 540 kcal de uma fonte térmica. Qual é a temperatura final que a água atinge?
c) Qual seria a resposta do item anterior se em vez de 10 kg de água tivéssemos 1,0xkg?
Dados:
1 cal = 4 J;
calor específico da água: c = 1,0 cal/(g.°C);
Calor latente de vaporização da água: Lv = 540 cal/g.
Resolução:
a) Pot = Q/?t = 540.103.4J/3600s = 600J/s => Pot = 600 W
b) Q = m.c.?? => 540.103 = 10.103.1,0.(?f - 20) => ?f = 74 °C
c) Quantidade de calor necessária para aquecer 1,0 kg de água
de 20 °C a 100 °C:
Q1 = m.c.?? => Q1 = 1,0.103.1,0.80 => Q1 = 8,0.103 cal = 8,0 kcal
Quantidade de calor necessária para vaporizar 1,0 kg de água
Q2 = m.Lv => Q2 = 1,0.103.540 => Q2 = 540.103 cal = 540 kcal
Sendo Q1 + Q2 = 548 kcal, concluímos que com a quantidade de calor 540 kcal podemos aquecer a água de 20 °C a 100 °C e vaporizar parte da água.
Assim, no final temos água a 100 °C.
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Banho de chuveiro (FATEC-SP) Uma determinada pesquisa teve como objetivo principal analisar a utilização de chuveiros elétricos e o conforto que ofereciam aos seus usuários. Para isso, anotaram-se os seguintes valores médios aproximados: Número...
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Calorimetria (III) Borges e Nicolau Princípio geral das trocas de calor Se dois ou mais corpos trocam calor entre sí, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. QA + QB...
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Calorimetria (I) Borges e Nicolau Exercício 1: A capacidade térmica de um recipiente é de 2,0.102 cal/ºC. Coloca-se no recipiente 1,0 L de água. O conjunto encontra-se inicialmente a 25 ºC. Qual é a quantidade de calor necessária para elevar...
Física
Exercício Especial
Quarta-feira de cinzas
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Segundo a tradição cristã hoje é um dia propício à reflexão sobre os grandes mistérios da vida. Os editores do Blog concordam. Pensando em ajudá-lo na árdua tarefa reflexiva foi preparado um exercício especial abordando os excessos carnavalescos e o consumo de energia que isso acarreta. Avante!
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Resolva o exercício
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a) Calcule a potência média correspondente.
b) Uma massa de 10 kg de água, inicialmente a 20 °C, recebe 540 kcal de uma fonte térmica. Qual é a temperatura final que a água atinge?
c) Qual seria a resposta do item anterior se em vez de 10 kg de água tivéssemos 1,0xkg?
Dados:
1 cal = 4 J;
calor específico da água: c = 1,0 cal/(g.°C);
Calor latente de vaporização da água: Lv = 540 cal/g.
Resolução:
a) Pot = Q/?t = 540.103.4J/3600s = 600J/s => Pot = 600 W
b) Q = m.c.?? => 540.103 = 10.103.1,0.(?f - 20) => ?f = 74 °C
c) Quantidade de calor necessária para aquecer 1,0 kg de água
de 20 °C a 100 °C:
Q1 = m.c.?? => Q1 = 1,0.103.1,0.80 => Q1 = 8,0.103 cal = 8,0 kcal
Quantidade de calor necessária para vaporizar 1,0 kg de água
Q2 = m.Lv => Q2 = 1,0.103.540 => Q2 = 540.103 cal = 540 kcal
Sendo Q1 + Q2 = 548 kcal, concluímos que com a quantidade de calor 540 kcal podemos aquecer a água de 20 °C a 100 °C e vaporizar parte da água.
Assim, no final temos água a 100 °C.
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