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Ana Vidal está no laboratório da NASA e deseja obter 10 litros de água a 26C para fazer uma experiência. Para isso, dispõe de dois caldeirões de á...

Ana Vidal está no laboratório da NASA e deseja obter 10 litros de água a 26C para fazer uma experiência. Para isso, dispõe de dois caldeirões de água, um caldeirão A que está a 20 C, e um caldeirão B, que está a 176F. Quantos litros ela deve pegar de cada um, de modo a obter o conteúdo desejado ?


a) 1 litro de água do caldeirão B e 9 litros do caldeirão A.
b) 2 litros de água do caldeirão B e 8 litros do caldeirão A.
c) 3 litros de água do caldeirão B e 7 litros do caldeirão A.
d) 8 litros de água do caldeirão B e 2 litros do caldeirão A.
e) 7 litros de água do caldeirão B e 3 litros do caldeirão A.

Essa pergunta também está no material:

Simulado de Física
9 pág.

Física Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita FilhoUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Respostas

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Para resolver esse problema, é necessário utilizar a fórmula da quantidade de calor: Q = m * c * ΔT Onde: Q = quantidade de calor m = massa c = calor específico ΔT = variação de temperatura Como a massa de água é a mesma nos dois caldeirões, podemos igualar as quantidades de calor: m * c * ΔT(A) = m * c * ΔT(B) Isolando ΔT(B): ΔT(B) = ΔT(A) * (c(A) / c(B)) Substituindo os valores: ΔT(B) = (26 - 20) * (1 / 1,8) = 3,33 ºF Convertendo para ºC: ΔT(B) = (3,33 - 32) * (5 / 9) = -16,48 ºC Agora, podemos utilizar a fórmula da densidade para calcular a massa de água em cada caldeirão: ρ = m / V Onde: ρ = densidade m = massa V = volume Como a densidade da água é constante, podemos igualar as massas: m(A) = m(B) Substituindo os valores: ρ * V(A) = ρ * V(B) V(B) = V(A) * (ρ / ρ) = V(A) Sabemos que a soma dos volumes dos dois caldeirões é igual a 10 litros: V(A) + V(B) = 10 Substituindo V(B) por V(A): 2 * V(A) = 10 V(A) = 5 litros V(B) = 5 litros Portanto, a resposta correta é a alternativa d) 8 litros de água do caldeirão B e 2 litros do caldeirão A.

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