No tratamento de recolagem de retina, aplica-se nela pulsos de laser. Contudo, deve ser observado que o aumento de temperatura seja tal que não cause maiores lesões ao tecido. Em um procedimento, o operador regula a potência do laser para 100 mW com pulsos com duração de 10 ms. O feixe do laser atua em uma porção da retina que tem massa de 1 μg e calor específico de 10 kJ/(kg∙K). Qual será o aumento da temperatura nesse local de atuação do laser após um pulso?
- A) 100 K
- B) 0,1ºC
- C) 10 K
- D) 1ºC
- E) 1000ºC
Resposta:
A alternativa correta é a letra A) 100 K
Vamos analisar a questão com calma. No tratamento de recolagem de retina, aplica-se pulsos de laser. É fundamental que o aumento de temperatura seja controlado para não causar maiores lesões ao tecido. Para isso, o operador regula a potência do laser para 100 mW com pulsos de duração de 10 ms. O feixe do laser atua em uma porção da retina que tem massa de 1 µg e calor específico de 10 kJ/(kg·K).
Para calcular o aumento da temperatura, precisamos utilizar a fórmula Q = mcΔT, onde Q é a energia fornecida pelo laser, m é a massa da porção de retina, c é o calor específico e ΔT é o aumento de temperatura.
No nosso caso, Q = 100 mW · 10 ms = 1 J, m = 1 µg = 1 × 10-6 kg e c = 10 kJ/(kg·K). Substituindo esses valores na fórmula, temos:
$$1text{ J} = 1 times 10^{-6} text{ kg} times 10 frac{text{kJ}}{text{kg·K}} times Delta T$$
Dividindo ambos os lados pela massa e pelo calor específico, obtemos:
$$Delta T = frac{1text{ J}}{1 times 10^{-6} text{ kg} times 10 frac{text{kJ}}{text{kg·K}}} = 100text{ K}$$
Portanto, o aumento da temperatura nesse local de atuação do laser após um pulso é de 100 K.
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