Converter as seguintes grandezas para as unidades desejadas:
16,3 \mathrm{~J} em Btu e cal

Passo 1

O enunciado dá a energia 16{,}3\\ \mathrm{J} e pede duas conversões:
  1. converter 16{,}3\\ \mathrm{J} para \mathrm{Btu};
  2. converter 16{,}3\\ \mathrm{J} para \mathrm{cal}.
As informações relevantes fornecidas são apenas o valor inicial 16{,}3\\ \mathrm{J} e as unidades de destino ( \mathrm{Btu} e \mathrm{cal}). Não há outras condições.

Passo 2

Estratégia de conversão (fórmula geral). Para transformar uma quantidade dada em joules para outra unidade de energia usamos um fator de conversão que relaciona joules com a unidade desejada. Se 1\\ \mathrm{U} = k\\ \mathrm{J}, então a quantidade E em \mathrm{U} é
E_{\mathrm{U}} = \frac{E_{\mathrm{J}}}{k}.
Aqui:
  • E_{\mathrm{J}} é a energia em joules (nosso 16{,}3\\ \mathrm{J});
  • k é a quantidade de joules que correspondem a 1 unidade \mathrm{U} (por exemplo, joules por caloria ou joules por Btu);
  • E_{\mathrm{U}} é o resultado da conversão para a unidade \mathrm{U}.
Vou usar fatores de conversão padrão:
1\\ \mathrm{cal} = 4{,}184\\ \mathrm{J}\quad\text{(caloria termoquímica)}í
1\\ \mathrm{Btu} = 1055{,}05585\\ \mathrm{J}\quad\text{(British thermal unit, valor aproximado usado em tabelas)}
Esses valores significam, por exemplo, que uma caloria corresponde a 4{,}184 joules; para saber quantas calorias cabem em 16{,}3\\ \mathrm{J} dividimos 16{,}3 por 4{,}184.

Passo 3

Conversão para calorias ( \mathrm{cal}) — aplicação da fórmula e interpretação:
Usando k=4{,}184\\ \mathrm{J/cal},
E_{\mathrm{cal}}=\frac{16{,}3\\ \mathrm{J}}{4{,}184\\ \mathrm{J/cal}}.
Agora calculamos a divisão:
E_{\mathrm{cal}} \approx 3{,}8958\\ \mathrm{cal}.
Explicando os algarismos significativos: o valor dado 16{,}3 tem 3 algarismos significativos, então é razoável apresentar o resultado com 3 algarismos significativos. Arredondando para 3 algarismos significativos:
E_{\mathrm{cal}} \approx 3{,}90\\ \mathrm{cal}.
Observação didática: dividir por 4{,}184 significa “quantas porções de 4{,}184\\ \mathrm{J} cabem em 16{,}3\\ \mathrm{J}?” — cada porção é uma caloria.

Passo 4

Conversão para \mathrm{Btu} — aplicação da fórmula e cálculo:
Usando k=1055{,}05585\\ \mathrm{J/Btu},
E_{\mathrm{Btu}}=\frac{16{,}3\\ \mathrm{J}}{1055{,}05585\\ \mathrm{J/Btu}}.
Calculando a divisão:
E_{\mathrm{Btu}} \approx 0{,}01545\\ \mathrm{Btu}.
Arredondando para 3 algarismos significativos (consistência com o dado inicial 16{,}3):
E_{\mathrm{Btu}} \approx 0{,}0155\\ \mathrm{Btu}.
Comentário prático: como 1\\ \mathrm{Btu} é bem maior que 1\\ \mathrm{J}, o número em \mathrm{Btu} fica pequeno; a operação é sempre dividir pela quantidade de joules que equivalem a uma unidade da nova grandeza.

Passo 5

Resumo didático rápido (para lembrar na prova):
  • Sempre escreva o fator de conversão na forma 1\\ \mathrm{U} = k\\ \mathrm{J}. Para converter de joules para \mathrm{U} use E_{\mathrm{U}} = E_{\mathrm{J}}/k.
  • Verifique as unidades: k deve estar em \mathrm{J/U} para que as unidades de joule se cancelem corretamente.
  • Ajuste algarismos significativos conforme os dados iniciais (aqui usei 3 algarismos significativos porque 16{,}3 tem 3).
  • Exemplos rápidos: para passar de joules para calorias divida por 4{,}184; para passar de joules para Btu divida por 1055{,}05585.

Resposta

0{,}0155\\ \mathrm{Btu}
3{,}90\\ \mathrm{cal}

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