Question

Uma bola de 12kg é abandonada no repouso a uma altura de 10m em relação ao solo e ao chocarsse contra ele a bola retorna a uma altura de 6m. Considerando a gravidade de 10m/s2 e a perda de energia mecânica da bola pudesse ser usada exclusivamente no aquecimento de 400g de água. Qual será a variação de temperatura da água?

Answer 1

Bom dia.

Calculamos a energia potencial a 10 m:

Ep = m . g . h
Ep = 12 . 10 . 10

Ep = 1200 J

Agora a 6 m (outro ponto com velocidade nula, logo, só há energia potencial)

Ep' = 12 . 10 . 6

Ep' = 720 J



A variação de energia(energia cinética perdida) foi:

1200 - 720 = 480 J

Essa energia foi usada para aquecer 400 g de água (c = 1 cal/gºC)
Mas note que esse c é em cal/gºC, então vamos converter a energia para cal, dividindo por 4,2 J/cal.

480 / 4,2 ≈ 114,3 cal

Q = m . c . ΔT
114,3 = 400 . 1 . ΔT

ΔT = 0,28 ºC


Nota: Poderia considerar o calor da água como 4,2 J/gºC e não converter a energia, o que é essencialmente a mesma coisa.