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Uma esfera com 20° C de temperatura é colocada totalmente em um líquido que está a 1000 C. Sabendo que a constante de tempo de aquecimento vale 10 seg., determine a temperatura da esfera, em OC, após 10 seg.
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Rds

há 6 meses

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Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Resfriamento de Newton, que também se aplica ao aquecimento. A fórmula é: \[ T(t) = T_{amb} + (T_0 - T_{amb}) \cdot e^{-kt} \] onde: - \( T(t) \) é a temperatura no tempo \( t \), - \( T_{amb} \) é a temperatura do ambiente (neste caso, do líquido, que é 100 °C), - \( T_0 \) é a temperatura inicial da esfera (20 °C), - \( k \) é a constante de tempo (10 seg), - \( t \) é o tempo (10 seg). Substituindo os valores na fórmula: 1. \( T_{amb} = 100 \) 2. \( T_0 = 20 \) 3. \( k = \frac{1}{10} \) (já que a constante de tempo é 10 seg) 4. \( t = 10 \) Agora, substituindo na fórmula: \[ T(10) = 100 + (20 - 100) \cdot e^{-\frac{10}{10}} \] \[ T(10) = 100 + (-80) \cdot e^{-1} \] \[ T(10) = 100 - 80 \cdot \frac{1}{e} \] Sabendo que \( e \) é aproximadamente 2,718, temos: \[ T(10) \approx 100 - 80 \cdot 0,3679 \] \[ T(10) \approx 100 - 29,432 \] \[ T(10) \approx 70,568 \] Portanto, a temperatura da esfera após 10 segundos é aproximadamente 70,57 °C.

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