Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 17.Problemas - Ex. 91
Processo termodinâmico em um inseto. O besouro bombardeiro africano (Stenaptinus insignis) pode emitir um jato de spray de defesa a partir da ponta móvel de seu abdome (Figura Pl7.91). O corpo desse inseto possui reservatórios contendo dois produtos químicos; quando o besouro é perturbado, esses produtos se combinam em uma câmara de reação, produzindo um composto aquecido de 20 ºC a 100 ºC pelo calor da reação. A alta pressão produzida permite que o composto seja espirrado em velocidades de até 19 m/s (68 km/h), assustando predadores de todos os tipos. (O besouro mostrado na Figura P17.91 possui 2 cm de comprimento.) Calcule o calor da reação dos dois produtos químicos (em J/kg). Suponha que o calor específico dos produtos químicos e do spray seja o mesmo que o da água, 4,19 X 103 J/kg · K, e que a temperatura inicial dos produtos químicos seja 20 ºC.
Passo 1
Fala galera, bora lá! Para resolver este problema, vamos colocar em prática nosso conhecimento sobre temperatura e calor, em que usaremos as propriedades de calor especifico ao longo de nossa resolução.
Passo 2
Inicialmente utilizaremos a equação 17.13 que relaciona o calor especifico com a variação de temperatura sofrida pelo material resultando no calor absorvido pelo mesmo.
Passo 3
Sabemos que o problema não fornece a massa de agua que está sendo aquecida, logo podemos calcular o calor absorvido por unidade de massa.
Passo 4
Finalmente teremos que o calor da reação será . Podemos notar que a diferença de temperatura na escala Kelvin é igual a diferença de temperatura na escala Celsius não havendo a necessidade de utilização de fator de conversão.