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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 42

17.42. Um técnico mede o calor especifico de um liquido não identificado introduzindo um resistor elétrico no seio do líquido. A energia elétrica é convertida no calor transferido ao líquido durante 120 s a uma taxa constante de 65,0 W. A massa do líquido é 0,780 kg, e sua temperatura cresce de 18,55 °C até 22,54 °C. a) Calcule o calor específico médio do líquido nesse intervalo de temperatura. Suponha que não haja perda de calor nem para o ambiente nem para o recipiente que contem o líquido. B) Suponha agora que o calor transferido ao ambiente e ao recipiente não sejam desprezíveis. O resultado calculado na parte (a) seria uma estimativa superestimada ou subestimada do calor específico? Explique

Passo 1

A gente pode calcular a transferência de calor com os dados do enunciado

Q = 120 ⋅ 65

Q = 7800   J

Durante 120   segundos teve uma transformação de energia elétrica em calor a uma taxa de 65,0   W .

Mas o que a gente quer calcular é o calor especifico. Para isso a gente pode usar a equação

Δ T = Q m c

Basta a gente isolar c

c = Q m Δ T

Agora basta a gente substituir os valores

Mas antes vamos deixar nossas unidades em K

22.54 + 273.15 = 295.69   K

18.55 + 273.15 = 291.7   K

Agora sim iremos substituir

c = 7800   J 0,78 ⋅ 295.69 - 291.7

Fazendo essa conta

c = 2.51 × 10 3 J K g ⋅ K

Passo 2

Agora vamos para o item (b).

Se o calor transferido para o ambiente e para o recipiente não forem desprezíveis, então vamos precisar de uma quantidade maior de calor para variar o mesmo tanto de temperatura.

Então o valor é subestimado.

Resposta

  1. 2.51 × 10 3 J K g ⋅ K
  2. Subestimado
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