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RESOLUÇÃO 207 SIM ULA DÃO : RE SOL UÇà O SIM ULA DÃO : RE SOL UÇà O m � 1,0 kg ti � 20 °C tf � 60 °C P � 4 600 J/min Determinando a energia empregada: 4 600 J → 1 min x ← 20 min → x � 92 � 103 J Calculando o calor específico: 92 � 103 � 1 � c � 40 → c � 23 � 102 J/kg � °C 354 Alternativa a. cA � cB Dados: QA � QB �tA � 2 � �tB Estabelecendo a igualdade: QA � QB → CA � �tA � CB � �tB → CA � 2�tB � � CB � �tB → CB � 2 � CA 355 Alternativa a. A variação de temperatura sofrida pelo disco de chumbo pode ser determinada pela equação: Q � m � cPb � �� sendo: m � 100 g cPb � 3 � 10�2 cal/g � °C Q � 30 cal Logo: 30 � 100 � 3 � 10�2 � �� �� � 10 °C A variação na área do disco pode ser obtida a partir da equação: �S � S0� � �� sendo: � � 2 � �Pb � 6 � 10�5 °C�1 �� � 10 °C Logo: �S S0 � 6 � 10�5 � 10 � 6 � 10�4 � 0,0006 � � 0,06% 356 Alternativa e. cPb � 0,031 cal/g °C 1 cal � 4,186 J A variação de temperatura de 1 °C corresponde à va- riação de temperatura de 1 k, logo: c � 0,031 4,186� ��10 13 c � 1,3 � 102 J kg k� 357 Alternativa b. ti � 20 °C ρ � 2,8 � 10�3 g/mm �L � 3 mm �A� � 2,4 � 10�5 °C�1 cA� � 0,2 cal/g °C Como a variação de temperatura é comum: �L � Li � � � �t e Q � m � c � �t � � � � � � � � � � � L L Q m c Q L m c Li i → ρ Q � 3 10 10 3 5 � � � � � � 2,8 0,2 2,4 → Q � 70 cal P � 2 � 104 cal/min m � 4,0 kg � 4 000 g 358 Dados: ti � 30 °C tf � 80 °C cH2O � 1 cal/g °C Determinando a quantidade de calor: Q � m � c � �t → Q � 4 � 103 � 1 � 5 � 101 Q � 2 � 105 cal Determinando o tempo: 2 � 104 cal → 1 min 2 � 105 cal → x → x � 10 min 359 Usando a equação fundamental da calorimetria e a definição de potência: Q � mc�� Pot � Q t� → Q � Pot �t Portanto: Pot �t � m c �� Substituindo-se os valores fornecidos na questão: 120 � �t � 2,6 � 720 � (37 � 2,4) �t � 539,76 �t � 540 s m � 100 g Q � 470 kcal a) Determinando a massa de água: Q � mc�t → 470 � 103 � m � 1 � 102 → m � 4 700 g b) Determinando a energia por degrau: Ep � mgh → Ep � 80 � 10 � 0,25 → Ep � 200 J 1 cal → 4,2 J x ← 200 J → x � 47,62 cal 1 degrau → 47,62 cal x ← 470 000 cal → x � 9 870 degraus ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎩ ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎧ ⎨ ⎩ 353 Dados: ⎧ ⎨ ⎩ Dados: Dados: 360 Dados:
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