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Uma esfera com 30 ºC de temperatura é colocada totalmente em um líquido que está a 100 ºC. Sabendo que a constante de tempo de aquecimento vale 10 segundos, determine a temperatura da esfera após 30 segundos.
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Ronaldo Diniz

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Resfriamento de Newton, que também se aplica ao aquecimento. A fórmula é: \[ T(t) = T_{f} + (T_{0} - T_{f}) \cdot e^{-\frac{t}{\tau}} \] onde: - \( T(t) \) é a temperatura no tempo \( t \), - \( T_{f} \) é a temperatura final (do líquido, 100 ºC), - \( T_{0} \) é a temperatura inicial da esfera (30 ºC), - \( \tau \) é a constante de tempo (10 segundos), - \( t \) é o tempo (30 segundos). Substituindo os valores: \[ T(30) = 100 + (30 - 100) \cdot e^{-\frac{30}{10}} \] \[ T(30) = 100 + (-70) \cdot e^{-3} \] Calculando \( e^{-3} \) (aproximadamente 0,0498): \[ T(30) = 100 - 70 \cdot 0,0498 \] \[ T(30) = 100 - 3,486 \] \[ T(30) \approx 96,514 ºC \] Portanto, a temperatura da esfera após 30 segundos é aproximadamente 96,5 ºC.

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