Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente, contendo 600 g de água à temperatura inicial de 90^circ C. Após 4 horas ele observa que a temperatura da água é de 42^circ C. Qual a perda média de energia da água por unidade de tempo? ( c=1 cal / g^circ C ). Dê a resposta em calorias por segundo.

Passo 1

Beleza, então o problema diz que um atleta tem 600 g de água a 90 °C e, depois de 4 horas, ela cai pra 42 °C. A gente precisa achar a perda média de energia por segundo (ou seja, a potência térmica média, em cal/s). O conteúdo aqui é calorimetria: usar a fórmula
Q = m,c,De
e depois dividir pela duração em segundos.

Passo 2

Calcular a variação de temperatura De.
Como a água saiu de 90 °C e foi pra 42 °C:
De
O sinal negativo só mostra que perdeu calor; a gente vai usar o valor absoluto 48;^circ!C.

Passo 3

Calcular a quantidade de calor perdida Q.
Usando m=600,g, c=1,cal/(g °C) e |De°C:
Q = m,c,De

Passo 4

Converter o tempo de 4 horas em segundos.
1 hora = 3600 s, então
4;h = 4 times 3600 = 14400;s

Passo 5

Calcular a perda média de energia por segundo (potência térmica média):
P = QDe

Resposta

A perda média de energia da água é de 2;cal/s.

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