Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 18.Problemas Adicionais - Ex. 99
O calorímetro de fluxo é um dispositivo usado para medir o calor específico dos líquidos. O líquido que passa pelo calorímetro, com uma vazão conhecida, recebe energia, na forma de calor, a uma taxa conhecida. A medida da diferença de temperatura resultante entre os pontos de entrada e de saída do líquido permite determinar o calor específico do líquido Suponha que um líquido de massa específica , passa por um calorímetro de fluxo com uma vazão de . Quando um aquecedor elétrico é usado para fornecer energia ao líquido a uma taxa de , uma diferença de temperatura de é estabelecida no regime estacionário entre os pontos de entrada e de saída. Qual é o calor específico do líquido.
Passo 1
Um objeto com massa de desce de uma altura de e, por meio de uma ligação mecânica, faz girar uma hélice que agita de água. Suponha que a energia potencial gravitacional inicial do objeto é totalmente transferida para a energia térmica da água, que está inicialmente a . Qual é o aumento de temperatura da água?
Passo 2
Vamos calcular qual era a energia potencial gravitacional inicial do objeto:
Se toda essa energia for transferida para os de água na forma de calor, o aumento de temperatura será:
Perceba que utilizamos , por isso era importante que a energia estivesse em Joules, a massa em quilogramas e, no final das contas, a temperatura em graus Celsius.
Resposta
A temperatura da água aumenta em .