Enunciado

Uma amostra de 0,300   k g é colocada em uma geladeira que remove calor a uma taxa constante de 2,81   W . A figura mostra a temperatura T da amostra em função do tempo t . A escala de temperatura é definida por T s = 30 º C , e a escala de tempo é definida por t s = 20   m i n . Qual é o calor específico da amostra?

Passo 1

Show de bolinhas galerinha bonita, tudo belejóia com vocês?

Se liga só, nesse exercício aqui o enunciado nos diz que uma amostra de 0,300   kg é colocada em uma geladeira que remove calor a uma taxa constante de 2,81   W . A figura mostra a temperatura T da amostra em um função do tempo t . Então sabendo que a escala de temeperatura é definida por T s = 30 ° C e a escala do tempo é dada por t s = 20   min , o enunciado quer que a gene descubra qual é o calor especifico da amosra!

Belezoca, então vamos lembrar da definição matemática de calor específico:

c = Q m Δ T

Certo, e o que o gráfico nos diz? Bom, em um intervalo de 20   m i n u t o s , a amostra de massa:

m = 0,300   k g

Sofreu uma variação de temperatura de:

Δ T = 5 - 30

Δ T = - 25 ° C

Passo 2

E fica faltando só calcular qual foi a energia envolvida nesse processo. Como a potência é de remoção do calor é:

P = 2,81   W

Então, em um período de 20   m i n = 20 × 60 s = 1200   s , a energia removida é:

Q = P Δ t

Q = 2,81 1200 = 3372   J

Sabendo que a energia é de remorção, então, temos que alterar o sinal:

Q = - 3372   J

E substituindo tudo na nossa primeira equação:

c = Q m Δ T = - 3372 0,300 - 25

c = 449,6   J/kg.K

E então:

c = 4,5 × 10 2   J/kg.K

Resposta

c = 4,5 × 10 2   J/kg.K

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