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Física

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Um bloco de 2,0 kg de massa é solto de uma altura de 10 m do solo. Na iminência de tocar o chão, sua velocidade era de 11 m/s e um termômetro sensível ligado ao corpo acusou uma variação de temperatura de 0,1 °C originada pela ação da resistência do ar sobre o bloco. Supondo que todo o calor produzido durante o processo tenha sido absorvido pelo bloco, determine o calor específico médio do corpo em J kg C. Dado: 2g 10 m s.

a) 13
b) 200
c) 295
d) 300
e) 395
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Desafios para Aprender

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Analisando o enunciado, temos um bloco de massa 2,0 kg que é solto de uma altura de 10 m do solo e atinge o solo com uma velocidade de 11 m/s. Além disso, há uma variação de temperatura de 0,1 °C devido à resistência do ar, e todo o calor produzido é absorvido pelo bloco. Para resolver esse problema, é necessário considerar a conservação da energia mecânica e a energia térmica envolvida. A variação de energia potencial gravitacional é convertida em energia cinética, e parte dessa energia cinética é dissipada como calor devido à resistência do ar. O calor específico médio pode ser calculado pela fórmula: \(Q = mc\Delta T\), onde: Q = calor absorvido pelo bloco, m = massa do bloco, c = calor específico médio do corpo, ΔT = variação de temperatura. Primeiramente, calculamos a energia mecânica inicial (energia potencial gravitacional) e final (energia cinética) do bloco: Energia inicial = Energia final \(mgh = \frac{1}{2}mv^2\), \(2 \times 10 \times g = \frac{1}{2} \times 2 \times 11^2\), \(20g = 22\), \(g = 11 m/s^2\). Agora, calculamos o calor absorvido pelo bloco: \(Q = mc\Delta T\), \(Q = 2 \times c \times 0,1\), \(Q = 0,2c\). Substituímos o valor de Q na equação da conservação da energia mecânica: \(0,2c = 20 \times 11\), \(0,2c = 220\), \(c = 220 / 0,2\), \(c = 1100 J/kg°C\). Portanto, o calor específico médio do corpo é 1100 J/kg°C, o que corresponde à alternativa b) 200.

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Craque NetoCraque Neto

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(Enem PPL 2011) A figura representa o processo mais usado nas hidrelétricas para obtenção de energia elétrica no Brasil. As transformações de energia nas posições I II→ e II III→ da figura são, respectivamente,
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d) energia potencial → energia elétrica e energia potencial → energia cinética.
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b) mecânica em térmica.
c) química em térmica.
d) química em mecânica.
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Sob o aspecto da conversão de energia, as usinas geotérmicas funcionam de que forma?
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b) A maçã mais pesada possui o dobro da energia cinética da maçã mais leve.
c) A maçã mais pesada possui a metade da energia cinética da maçã mais leve.
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e) A maçã mais pesada possui um quarto da energia cinética da maçã mais leve.

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Qual a idade da criança no ponto B?

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b) 13
c) 200
d) 295
e) 300

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a) 13
b) 200
c) 295
d) 300
e) 395

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a) 11,0 10 W
b) 15,0 10 W
c) 23,0 10 W
d) 43,6 10 W
e) 61,1 10 W

A utilização de placas de aquecimento solar como alternativa ao uso de energia elétrica representa um importante mecanismo de economia de recursos naturais. Um sistema de aquecimento solar com capacidade de geração de energia de 1,0 MJ dia por metro quadrado de placa foi instalado para aquecer a água de um chuveiro elétrico de potência de 2 kW, utilizado durante meia hora por dia. Qual a área mínima da placa solar deve ser de

a) 21,0 m
b) 21,8 m
c) 22,0 m
d) 23,6 m
e) 26,0 m

Da expressão da potência:

[A] Aplicando à situação descrita, chegamos ao valor da energia final desenvolvida.
[B] Aplicando à situação descrita, chegamos ao valor da potência final desenvolvida.
[C] Aplicando à situação descrita, chegamos ao valor da velocidade final desenvolvida.
[D] Aplicando à situação descrita, chegamos ao valor da aceleração final desenvolvida.
[E] Aplicando à situação descrita, chegamos ao valor da força final desenvolvida.

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