Imagine que você tem 1 kg de cada: ferro, vidro e água, todas a 10 ^circ C. Classifique-as, da maior para a menor temperatura, depois que 100 J de energia é adicionado a cada amostra. R : ferro, vidro e água.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem 1 kg de ferro, 1 kg de vidro e 1 kg de água, todos começando a 10 °C. A parada é adicionar 100 J de energia em cada um e ver como a temperatura muda. Para resolver isso, a gente vai precisar entender de calorimetria, que é a parte da física que estuda como o calor (energia térmica) afeta a temperatura dos materiais. Vamos usar a fórmula que relaciona energia, massa, capacidade térmica específica e variação de temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a fórmula chave aqui:
De
  • De é a variação de temperatura que queremos encontrar.
  • Q é a quantidade de energia adicionada, que no caso é 100 J.
  • m é a massa da substância, que é 1 kg para todas.
  • c é a capacidade térmica específica do material.
Essa fórmula nos diz que a mudança na temperatura depende de quanto calor é adicionado, da massa do material e de quanta energia o material precisa para aquecer um kg dele em 1 °C.

Passo 3

Agora, precisamos saber a capacidade térmica específica de cada material:
  • Ferro: c = 450 , J/(kg·°C)
  • Vidro: c = 840 , J/(kg·°C)
  • Água: c = 4186 , J/(kg·°C)
Esses valores indicam quanta energia é necessária para aumentar a temperatura de 1 kg do material em 1 °C.

Passo 4

Vamos calcular a variação de temperatura para cada material usando a fórmula:
De
  • Ferro:
    De
  • Vidro:
    De
  • Água:
    De

Passo 5

Agora, somamos essas variações à temperatura inicial de 10 °C:
  • Ferro: 10 + 0,222 approx 10,222°C
  • Vidro: 10 + 0,119 approx 10,119°C
  • Água: 10 + 0,024 approx 10,024°C

Resposta

Depois de adicionar 100 J de energia, a temperatura fica maior no ferro, depois no vidro e por último na água. Então, a ordem é: ferro, vidro e água.

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