Um engenheiro está desenvolvendo um novo projeto de uma máquina. Uma das partes móveis da máquina contém 1,60 kg de Alumínio e 0,30 kg de Ferro, sendo que ela deve operar a temperatura de 210°C. Qual é o calor necessário para elevar sua temperatura de 20°C até 210°C? Dados: c(Al) = 910 J/kgK e c(Fe) = 270 J/kgK.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Um engenheiro quer saber quanto calor é necessário para aquecer uma parte da máquina que tem 1,60 kg de Alumínio e 0,30 kg de Ferro, elevando a temperatura de 20°C até 210°C. Para resolver isso, vamos usar conceitos de calor específico e a fórmula de calor necessário para aquecer substâncias.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da fórmula básica para calcular o calor necessário para aquecer uma substância:
Q = m times c times De
Onde:
  • $ Q $ é o calor (em Joules, J)
  • $ m $ é a massa (em kg)
  • $ c $ é o calor específico da substância (em J/kg·K)
  • $ \Delta T $ é a variação de temperatura (em K ou °C)

Passo 3

Vamos calcular a variação de temperatura ($ \Delta T $). A máquina vai aquecer de 20°C até 210°C:
De
Como estamos lidando com diferenças de temperatura, pode usar °C ou K, já que a variação é a mesma.

Passo 4

Agora, vamos calcular o calor necessário para o Alumínio. Dados:
  • Massa ($ m_{Al} $) = 1,60 kg
  • Calor específico ($ c_{Al} $) = 910 J/kg·K
  • Variação de temperatura ($ \Delta T $) = 190°C
Aplicando a fórmula:
mAl
cAl
De

Passo 5

Agora, vamos calcular o calor necessário para o Ferro. Dados:
  • Massa ($ m_{Fe} $) = 0,30 kg
  • Calor específico ($ c_{Fe} $) = 270 J/kg·K
  • Variação de temperatura ($ \Delta T $) = 190°C
Aplicando a fórmula:
mFe
cFe
De

Passo 6

Por fim, vamos somar os calores necessários para o Alumínio e o Ferro para encontrar o calor total necessário:
Qtotal = QAl + QFe
Qtotal = 276.640 , J + 15.390 , J
Qtotal = 292.030 , J

Resposta

O calor necessário para elevar a temperatura da parte móvel da máquina de 20°C até 210°C é 292.030 Joules.

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