Um bloco de ferro de 10 cm^3 é resfriado de 300^circ C para 0^circ C. Quantas calorias o bloco perde para o ambiente?
Dados: densidade do ferro =7,85 g / cm^3 e calor específico do ferro =0,11 cal / g cdot ^circ C

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos um bloco de ferro com volume de 10 , cm^3 que é resfriado de 300^circ C para 0^circ C. Queremos descobrir quantas calorias esse bloco perde para o ambiente. Para resolver isso, vamos precisar saber a densidade do ferro e seu calor específico.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa do bloco de ferro. Sabemos que a densidade ( rho) é a massa por unidade de volume. A fórmula é:
rho = mV
Onde:
  • rho = 7,85 , g/cm^3 (densidade do ferro)
  • V = 10 , cm^3 (volume do bloco)
Vamos rearranjar a fórmula para encontrar a massa ( m):
m = rho times V
Substituindo os valores:
m = 7,85 , g/cm^3 times 10 , cm^3 = 78,5 , g

Passo 3

Agora que temos a massa do bloco, vamos calcular a quantidade de calor perdida durante o resfriamento. A fórmula para calor ( Q) é:
Q = m times c times De
Onde:
  • m = 78,5 , g (massa do bloco)
  • c = 0,11 , cal/(g cdot ^circC) (calor específico do ferro)
  • De
O sinal negativo indica que o calor está sendo perdido.

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
Q = 78,5 , g times 0,11 , cal/(g cdot ^circC) times (-300^circ C)
Calculando passo a passo:
78,5 times 0,11 = 8,635 , cal/^circC
8,635 times (-300) = -2590,5 , cal
O valor negativo indica perda de calor, mas geralmente expressamos a quantidade de calor perdida como um valor positivo.

Resposta

O bloco de ferro perde aproximadamente 2590,5 , cal de calor para o ambiente.

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