Considere um saco fechado contendo 1kg de água caindo de uma altura de 1.000m. Considerando a aceleração da gravidade igual a 9, 80m/s2, o calor específico igual a 4.184J/kg ºC. Determine a variação de temperatura quando esse saco com 1kg de água chega ao chão:
- A) 2, 34◦C
- B) 2, 44◦C
- C) 2, 54◦C
- D) 2, 64◦C
- E) 2, 74◦C
Resposta:
A alternativa correta é letra A) 2, 34◦C
Gabarito: LETRA A.
Para determinar a variação de temperatura quando o saco com 1 kg de água cai de uma altura de 1.000 metros, podemos admitir que a energia potencial gravitacional é convertida em energia térmica (calor).
A energia potencial gravitacional é dada por:
E_p = mgh
Onde m é a massa da água, g é a aceleração da gravidade e h é a altura. Já o calor sensível (responsável pela mudança de temperatura) é dado por:
Q = mc Delta T
Onde m é a massa, c é o calor específico e Delta T é a variação de temperatura em graus. Como a energia E_p é convertida em calor, temos:
E_p = Q
Logo,
cancel m gh = cancel mc Delta T
Delta T = dfrac { gh }{ c }
Substituindo os valores do enunciado, temos:
Delta T = dfrac { 9,8 cdot 1000 }{ 4184 }
Delta T approx 2,34 , °C
Portanto, a resposta correta é a alternativa (a).
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