Para o café da manhã, você costuma tomar suco de laranja bem gelado. Para isso costuma colocar as laranjas no freezer da geladeira à temperatura de
. Considerando que em Ouro Branco a temperatura esteja a
, calcule:
c) Qual a energia que o freezer gasta para que as laranjas atinjam
no centro?
Considere as laranjas como esferas de 10 cm de diâmetro.
Dado:
c=
c) Qual a energia que o freezer gasta para que as laranjas atinjam
Considere as laranjas como esferas de 10 cm de diâmetro.
Dado:
c=
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a energia que o freezer gasta para que as laranjas atinjam
no centro. Estamos falando de transferência de calor, especificamente como o freezer remove o calor das laranjas. Para resolver isso, vamos precisar das fórmulas de calor sensível e das propriedades físicas das laranjas que foram fornecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir quanto calor precisa ser retirado das laranjas para baixar a temperatura delas de
para
. A fórmula que usamos para isso é:
Onde:
-
é a quantidade de calor (energia) que queremos encontrar. -
é a massa da laranja. -
é a capacidade térmica específica da laranja. -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Primeiro, vamos calcular a massa da laranja. Sabemos que a laranja é uma esfera com diâmetro de 10 cm, então o raio é 5 cm ou 0,05 metros. O volume (
) de uma esfera é dado por:
Substituindo:
Agora, usando a densidade (
) para encontrar a massa:
Passo 4
Agora vamos calcular a variação de temperatura, que é de
para
:
Usando a fórmula do calor sensível:
Resposta
O freezer gasta aproximadamente
para que as laranjas atinjam
no centro.