Na cachoeira de Paulo Afonso, a água cai de uma altura de 81 m . (a) Calcular a elevação da temperatura da água admitindo que toda a energía potencial se transforme em energia interna. (b) Faça o mesmo cálculo para as cataratas do Iguaçu, onde a queda da água é de 64 m .
Passo 1
O enunciado descreve duas quedas d’água que, ao transformar energia potencial em energia interna, elevam a temperatura da água. O conteúdo envolve conservação de energia e cálculo de calor sensível usando o calor específico da água.
Passo 2
Pela conservação de energia, a energia potencial
vira calor
. Como a massa
cancela, temos a fórmula para a elevação de temperatura:
onde
é a aceleração da gravidade e
é o calor específico da água.
Passo 3
Para a queda de
m (Paulo Afonso), usamos
,m/
e
,J/(kg\cdot K). Substituindo:
ou seja, cerca de
.
Passo 4
Para a queda de
m (Iguaçu), fazemos o mesmo:
ou seja, cerca de
.
Resposta
(a)
(b)
(b)