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A Amazônia é fundamental para o regime de chuvas, de ventos e do clima no Brasil. Não apenas a produção agrícola do país é dependente da água das chuvas, como também o sistema elétrico nacional é fortemente dependente da hidreletricidade. Portanto, a preservação da Amazônia é fundamental ao Brasil. Isso se deve muito em virtude do fenômeno dos “rios aéreos”, estudado por pesquisadores brasileiros como Antônio Nobre – que observa:
“Na Amazônia, temos 5,5 milhões de quilômetros quadrados ocupados por florestas nativas, com aproximadamente 400 bilhões de árvores dos mais variados tamanhos. (…) Nós fizemos a conta, que também foi verificada de forma independente, e surgiu o incrível número de 20 bilhões de toneladas (ou 20 bilhões de litros) de água que são produzidos todos os dias pelas árvores da Bacia Amazônica”.
Fonte: https://www.bbc.com/portuguese/brasil-41118902
Em caráter de estimativa, vamos avaliar o efeito da umidade em termos calorimétricos. Suponha o experimento de calorimetria onde dois aquários vedados são utilizados. Em um deles (A) há ar seco e no outro (B) o ar é úmido em 80%. O ar seco tem calor específico de 1,005 kJ/kg K, ao passo que o ar úmido a 80% tem aumento de 2% em seu calor específico.
Considere iguais as massas de ar que trocam calor em ambos aquários, e que ambos sistemas são aquecidos por uma fonte de 100W de calor ligada por 1h. Considere, ainda, que o calor dado ao interior do aquário não escapa para o meio externo. Despreze a capacidade térmica dos aquários. Assinale a alternativa que apresenta uma expectativa correta.
- A) O aquário A experimentará uma variação de 60ºC em sua temperatura
- B) O aquário B experimentará uma variação de 60ºC em sua temperatura
- C) O aquário B experimentará 2% a mais de variação em sua temperatura que o aquário A
- D) O aquário A experimentará 2% a mais de variação em sua temperatura que o aquário B
Resposta:
Answer: D) The aquarium A will experience 25% more temperature variation than the aquarium B.
To explain this answer, let's first understand the concept of specific heat capacity. The specific heat capacity of a substance is the amount of heat energy required to raise the temperature of 1 kg of that substance by 1°C. In this problem, we are given that the specific heat capacity of dry air is 1.005 kJ/kg K, and the specific heat capacity of humid air at 80% humidity is 2.5% higher than that of dry air.
Now, let's analyze the situation. We have two aquariums, A and B, with the same mass of air. Aquarium A has dry air, and aquarium B has humid air at 80% humidity. Both aquariums are heated by a 100 W heat source for 1 hour. We need to find out which aquarium will experience a greater temperature variation.
Since the specific heat capacity of humid air is higher than that of dry air, it means that humid air can absorb more heat energy without a significant increase in temperature. Therefore, the temperature variation in aquarium B, which has humid air, will be less than that in aquarium A, which has dry air.
However, the question asks us to find out which aquarium will experience a greater temperature variation. Since aquarium A has dry air, which has a lower specific heat capacity, it will experience a greater temperature variation than aquarium B. Therefore, the correct answer is D) The aquarium A will experience 25% more temperature variation than the aquarium B.
This answer makes sense because the humid air in aquarium B can absorb more heat energy without a significant increase in temperature, whereas the dry air in aquarium A will experience a greater temperature variation due to its lower specific heat capacity.
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