1)Um homem está"ao pé"do monte Everest,a uma temperatura de
,e parte de seu equipamento de escalada consiste em uma barra(de 300 g e 1 m )de alumínio.Considere para o alumínio o coeficiente de dilatação linear
,o calor específico
,o ponto de fusão
e seu calor latente de fusão
.
a)Ao chegar ao topo do monte o aventureiro percebe que a barra está
menor.Qual a temperatura no topo?
b)Quanta energia térmica é necessária para fundir completamente esta barra de alumínio "ao pé"do monte Everest?
a)Ao chegar ao topo do monte o aventureiro percebe que a barra está
b)Quanta energia térmica é necessária para fundir completamente esta barra de alumínio "ao pé"do monte Everest?
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos uma barra de alumínio de massa
e comprimento inicial
ao pé do Evereste, onde a temperatura é
. Os dados do alumínio são: coeficiente de dilatação linear
, calor específico
, ponto de fusão
e calor latente de fusão
.
Pede-se:
a) A temperatura no topo, sabendo que a barra ficou mais curta.
b) A energia térmica necessária para fundir completamente a barra partindo de .
Pede-se:
a) A temperatura no topo, sabendo que a barra ficou
b) A energia térmica necessária para fundir completamente a barra partindo de
Passo 2
Para a parte (a) usamos a relação da dilatação linear:
onde
(encurtamento de
) e
. Logo,
Assim a temperatura no topo é
Passo 3
Para a parte (b) calculamos a energia para aquecer de
até
e depois fundir:
Aqui
, então
Convertendo para joules (
):
Resposta
(a)
(b) (ou aproximadamente
).
(b)