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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) 0,4 e 1,2.
Analisando um cenário de 100% de eficiência para a água:
Q_{ag} = m times c times Delta T
Q_{ag} = 100 times 4 times 8 = 3200 , J = 3,20 , KJ
Q_{perdido,ag} = 3,6 - 3,2 = 0,4 , KJ
Para a areia, aplicando diretamente:
Q_{perdido,ar} = 3600 - 100 times 0,8 times 30 = 3600 - 2400 = 1200 , J = 1,2 , KJ
Gabarito: LETRA C.
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