Question

Uma bola de 8,4 kg que é abandonada do repouso a uma altura de 5,0 m, após colocar-se com o solo (altura zero), retorna a uma altura de 4,0 m. Adote g = 10 m/s^2. Se a perda de energia mecânica da bola pudesse ser usada exclusivamente no aquecimento de 10 g de água (c = 1,o cal/g °C e 1 cal = 4,2 J), 

Answer 1

Epg = m.g.h = 8,4.10.4 = 84x4= 336 

A perda de energia mecânica = 420 - 336 = 84Joules 

1cal------->4,2Joules 
x cal-------->84 

x = 84/4,2=20cal 

Answer 2

Se a perda de energia mecânica da bola pudesse ser usada no aquecimento de 10 gramas de água, a variação da temperatura seria de 2°C.

Pelo princípio da conservação da energia mecânica, a energia potencial gravitacional na altura de 5 metros será equivalente a energia potencial gravitacional na altura de 4 metros somada a energia dissipada no solo.

Epg1 = Epg2 + Ed

A energia potencial gravitacional pode ser calculada pela seguinte equação-

Epg = m.g.h

mgh1 = mgh2 + Ed

8,4. 10. 5 = 8,4. 10. 4 + Ed

420 = 336 + Ed

Ed = 84 Joules

Transformando joules em calorias -

1 Cal ----------------------------------- 4,2 Joules

x Cal ------------------------------------ 84 Joules

x = 20 Cal

O calor sensível é aquele que, ao ser fornecido ou retirado de um corpo, provoca uma variação da sua temperatura.

Podemos calcular o calor sensível por meio da seguinte equação -

Q = mcΔT

20 = 10. 1. Δt

Δt = 20/10

Δt = 2°C