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Exercícios Resolvidos de Transferência de Calor

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Enunciado

Questão 12, UFF, P1-2016.1

Um bloco de material de massa m e calor específico c cai de uma altura h a partir do repouso e atinge velocidade v pouco antes de atingir o solo. Sua temperatura é medida imediatamente após ele atingir o chão. Se ignorarmos qualquer mudança de temperatura devido à interação do objeto com o ar, a variação de temperatura Δ T   do bloco é:

  1. Δ T = v 2 2 c
  2. ∆ T = g h c
  3. ∆ T = v . g h c
  4. Todos os itens acima estão corretos.
  5. Somente os itens A e B estão corretos.

Passo 1

O que aconteceu nessa questão? A massa caiu de uma altura h e toda a energia que havia nela no início foi convertida em calor.

Sendo a energia do inicio dada por:

E = m g h

Devemos igualá-la ao calor transferido ao bloco:

Q = E

∴

m c ∆ T = m g h → ∆ T = g h c

Beleza, mas podemos escrever isso de outra forma?

Claro! Podemos pensar na energia cinética máxima que o bloco tem logo antes de atingir o chão. Essa energia pode ser calculada por:

E c = m v 2 2

Já que o bloco atinge o solo com velocidade v .

Assim:

m c ∆ T = m v 2 2 → ∆ T = v 2 2 c

Assim, as opções A e B estão corretas. Logo, a opção correta é a:

e)

Resposta

e)

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