Após o processo de usinagem, uma peça de alumínio com massa de 500 g atinge a temperatura de
. Para ser manuseada, essa peça é imediatamente imersa em um recipiente que contém 1000 g de água a
.
Sabe-se que o calor específico da água é igual a
e o do alumínio, a
. Admita que só ocorra troca de calor entre a peça e a água.
Nessas condições, a temperatura de equilíbrio térmico, em
, é aproximadamente igual a:
(A) 25
(B) 28
(C) 31
(D) 34
Em um instituto de análises físicas, uma placa de determinado material passa por um teste que verifica o percentual de variação de sua área ao ser submetida a aumento de temperatura. Antes do teste, a placa, que tem área igual a
, encontra-se a
; ao ser colocada no forno, sua temperatura atinge
. Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do material que a constitui é igual a
.
Nesse teste, o percentual de variação da área da placa foi de:
(A)
(B)
(C)
Sabe-se que o calor específico da água é igual a
Nessas condições, a temperatura de equilíbrio térmico, em
(A) 25
(B) 28
(C) 31
(D) 34
Nesse teste, o percentual de variação da área da placa foi de:
(A)
(B)
(C)
Passo 1
A primeira parte pede a temperatura de equilíbrio quando uma peça de alumínio de massa
,g a
é imersa em
,g de água a
. O conteúdo é conservação de energia térmica em calorimetria, usando o princípio de que o calor perdido pelo alumínio é igual ao calor ganho pela água.
Passo 2
Pelo princípio da conservação de energia térmica, temos
onde
é a temperatura final de equilíbrio,
,cal/g
C e
,cal/g
C.
Passo 3
Substituindo
,g,
C,
,g e
C, obtemos
Passo 4
Resolvendo:
aproximando para o valor inteiro mais próximo,
(alternativa B).
Passo 5
A segunda parte pede o percentual de variação da área de uma placa de área inicial
,cm
quando sua temperatura sobe de
C para
C. O conteúdo é dilatação superficial, para a qual
.
Passo 6
O coeficiente de dilatação linear é
e
C, logo
Passo 7
Convertendo em percentual,
correspondente à alternativa B.
Resposta
(a) 28
(b) 0,12 %
(b) 0,12 %