Um trabalhador pintando o topo deuma antena a uma altura de 225   m deixa cair acidentalmente uma garrafa com 1,0   L de água da sua mochila. A garrafa é amortecida por arbustos e atinge o solo sem se quebrar. Supondo que a água absorva uma quantidade de calor igual ao modulo da variação de energia potencial, qual é o aumento da temperatura do gás?

Passo 1

A questão diz que a água absorveu toda a energia potencial da queda em calor, podemos escrever o seguinte:

Q = ∆ U = m g h

E pela equação da calorimetria:

Q = m c ∆ T

Igualando as duas:

m g h = m c ∆ T

Passo 2

Agora basta simplificarmos e isolarmos a variação de temperatura:

∆ T = g h c

Substituindo os valores dados e o calor específico da água, a equação fica:

∆ T = ( 9,8   m / s 2 ) ( 225   m ) ( 4190   J / k g ⋅ K )

∆ T = 0,526   K = 0,526   ° C

Esse será o aumento de temperatura.

Resposta

∆ T = 0,526   K = 0,526   ° C

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