Início » 2º ano do Ensino Médio » Física » Calorimetria » Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor específico da água é de 1 cal/g ºC e o da areia é 0,2 cal/g ºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água variou sua temperatura em 8 ºC e a areia em 30 ºC. Podemos afirmar que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a

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Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor específico da água é de 1 cal/g ºC e o da areia é 0,2 cal/g ºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água variou sua temperatura em 8 ºC e a areia em 30 ºC. Podemos afirmar que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a

A) 0,4 e 3,0.
B) 2,4 e 3,6.
C) 0,4 e 1,2.
D) 1,2 e 0,4.
E) 3,6 e 2,4.

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Resposta:

A alternativa correta é letra C

Para o cálculo do calor dissipado para o meio, tanto no aquecimento da água quanto no aquecimento da areia, deve-se, primeiramente, calcular qual a quantidade de calor efetivamente gasta no aquecimento descrito no enunciado.

Para a água, tem-se que:

\begin{array}{l} Q_{1} = m \cdot c \cdot Δ θ \\ Q_{1} = 0, 1 \cdot 1 \cdot 8 \\ Q_{1} = 0, 8 c a l \\ Q_{1} = 0, 8 \cdot 4 \\ Q_{1} = 3, 2 J \end{array}

Para a areia:

\begin{array}{l} Q_{2} = m \cdot c \cdot Δ θ \\ Q_{2} = 0, 1 \cdot 0, 2 \cdot 30 \\ Q_{2} = 0, 6 c a l \\ Q_{2} = 0, 6 \cdot 4 \\ Q_{2} = 2, 4 J \end{array}

Como a lâmpada fornece a mesma quantidade de energia para os dois aquecimentos (3,6 J), calcula-se a energia dissipada pela subtração da energia fornecida e da energia utilizada no aquecimento:

\begin{array}{l} Δ Q_{1} = 3, 6 - 3, 2 = 0, 4 J \\ Δ Q_{2} = 3, 6 - 2, 4 = 1, 2 J \end{array}

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