Você deseja tomar um sundae com calda quente, cujo valor alimentício é 900 calorias e, a seguir, subir correndo vários lances de escada para transformar em energia a sobremesa ingerida. Até que altura você terá de subir? Suponha que sua massa seja 60 kg .
Passo 1
Vamos lá! Primeiro, vamos resumir o que o exercício está pedindo e identificar o conteúdo que precisamos usar. Você ingeriu um sundae que contém 900 calorias e quer descobrir até que altura precisa subir escadas para gastar toda essa energia, assumindo que você pesa 60 kg. Vamos utilizar conceitos de energia potencial na física e converter calorias em joules, que são as unidades usadas nesses cálculos.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter as calorias alimentares em joules, já que a energia potencial é medida em joules. 1 caloria alimentar equivale a aproximadamente 4184 joules. Então, multiplicamos o valor calórico do sundae por essa conversão.
Passo 3
Agora, usamos a fórmula da energia potencial gravitacional para descobrir a altura que você precisa alcançar. A fórmula é:
Onde:
-
é a energia (em joules) -
é a massa (em kg) -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente na Terra) -
é a altura (em metros)
Queremos encontrar
, então rearranjamos a fórmula:
Passo 4
Substituímos os valores que temos na fórmula:
Resposta
Você terá que subir aproximadamente 6.405 metros para transformar em energia as 900 calorias do sundae ingerido.
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a) A quantidade de calor que ambiente transfere ao gelo para transformá-lo completamente em água (líquida) a ;
b) A variação de entropia do sistema gelo/água no processo de fusão;
c) A variação de entropia total (gelo/água+ambiente) no processo de fusão.
a) A quantidade de calor que ambiente transfere ao gelo para transformá-lo completamente em água (líquida) a
b) A variação de entropia do sistema gelo/água no processo de fusão;
c) A variação de entropia total (gelo/água+ambiente) no processo de fusão.
Um copo com 250 g de água (líquida) a
é deixado em um ambiente de temperatura
. Desprezando a capacidade térmica do copo e considerando que o calor específico da água a pressão constante é
, determine: a) A quantidade de calor que o ambiente transfere à água até que o equilíbrio térmico seja atingido; b) A variação de entropia da água nesse processo; c) A variação de entropia total (água+ambiente) nesse processo.