Um aquecedor fornece, continuamente, 200 cal/s a uma certa barra de metal. Verifica-se que a temperatura da barra aumenta de 30° a 70°C em 5 minutos. Dados: calor específico sensível do metal=0,2 cal/g. °C; calor específico sensível da água = 1,0 cal/g°C. A) qual é a massa dessa barra?
b) qual é a capacidade térmica dessa barra?
c) qual é o equivalente em água dessa barra?
Respostas
A) A massa da barra de metal que variou 40ºC quando exposta a 200 cal/s durante 5 minutos é de 7500g, ou 7,5kg.
B) A capacidade térmica da barra de metal é de 1500cal/ºC.
C) O equivalente de água dessa barra é de 1500g ou 1,5kg.
Descobrindo a massa da barra de metal
Para descobrir a massa dessa barra de metal, podemos utilizar a fórmula de quantidade de calor, que nos diz o seguinte:
Q=m.c.ΔT
Onde,
Q: quantidade de calor (cal)
m: massa (g)
c: calor específico
ΔT: variação de temperatura
Com isso, podemos perceber que temos todas as informações necessárias, com exceção da massa, que é o que queremos descobrir. O único detalhe aqui é que, antes calcularmos a massa, precisamos descobrir qual a quantidade de calor que foi fornecida pelo aquecedor em 5 minutos (lembrando que para cálculos precisamos converter para segundos):
200.60.5=60000 cal
Sabendo a quantidade de calor, já podemos calcular a massa utilizando a fórmula:
Q=m.c.ΔT
60000=m.0,2.(70-30)
60000=m.0,2.40
60000=8m
m=60000/8
m=7500g
Calculando a capacidade térmica
Para calcular a capacidade térmica de um corpo, podemos utilizar a fórmula abaixo:
C=Q/ΔT
Visto que já sabemos os dois valores necessários para descobrir a capacidade térmica, basta substituirmos os valores na fórmula da seguinte maneira:
C=60000/40
C=1500 cal/ºC
Calculando a massa equivalente da barra em água
Para descobrirmos qual a massa equivalente de água para que esta varie a mesma temperatura que essa barra exposta às mesmas condições basta fazermos o mesmo cálculo que fizemos para o item A, mas desta vez, substituindo o calor especifico na fórmula pelo da água:
60000=m.1.40
m=1500g
Aprenda mais sobre calor específico e colo calculá-lo aqui:
https://brainly.com.br/tarefa/44424741
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