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ma fonte de potência constante igual a 100 W é utilizada para aumentar em 30ºC a temperatura de 100 g de mercúrio. Sendo o calor específico do mercúrio 0,033 cal/goC, quanto tempo a fonte demora para realizar este aquecimento?
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Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula do calor: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] onde: - \( Q \) é o calor (em calorias), - \( m \) é a massa (em gramas), - \( c \) é o calor específico (em cal/g°C), - \( \Delta T \) é a variação de temperatura (em °C). Dado: - \( m = 100 \, g \) - \( c = 0,033 \, \text{cal/g°C} \) - \( \Delta T = 30 \, °C \) Calculando \( Q \): \[ Q = 100 \, g \cdot 0,033 \, \text{cal/g°C} \cdot 30 \, °C \] \[ Q = 100 \cdot 0,033 \cdot 30 \] \[ Q = 99 \, \text{cal} \] Agora, precisamos converter o calor em joules, já que a potência está em watts (1 caloria = 4,184 joules): \[ Q = 99 \, \text{cal} \cdot 4,184 \, \text{J/cal} \] \[ Q \approx 414,216 \, \text{J} \] A potência da fonte é de 100 W, que é igual a 100 J/s. Para encontrar o tempo \( t \) que a fonte demora para realizar esse aquecimento, usamos a fórmula: \[ P = \frac{Q}{t} \] Rearranjando para encontrar \( t \): \[ t = \frac{Q}{P} \] \[ t = \frac{414,216 \, \text{J}}{100 \, \text{J/s}} \] \[ t \approx 4,14216 \, s \] Portanto, a fonte demora aproximadamente 4,14 segundos para realizar o aquecimento.

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