Estime a energia necessária para aquecer de 20 a 100{ }^{\circ} \mathrm{C} 2 \mathrm{~kg} dos seguintes materiais: alumínio ( \mathrm{c}_{\mathrm{p}}=900 \mathrm{~J} / \mathrm{kg} \mathrm{K} ), aço 1025 ( \mathrm{c}_{\mathrm{p}}=486 \mathrm{~J} / \mathrm{kg} \mathrm{K} ), vidro comum de sílica ( \mathrm{c}_{\mathrm{p}}=840 \mathrm{~J} / \mathrm{kg} K ) e polietileno ( \mathrm{c}_{\mathrm{p}}=2100 \mathrm{~J} / \mathrm{kg} \mathrm{K} ).

Passo 1

O enunciado pede para estimar a energia necessária para aquecer 2\:\mathrm{kg} de cada material de 20{}^\circ\mathrm{C} até 100{}^\circ\mathrm{C}.
Conteúdo da matéria: calorimetria básica, usando a fórmula
Q = m\,c_{p}\,\Delta T,
onde m é a massa, c_{p} o calor específico e \Delta T a variação de temperatura.

Passo 2

Calculamos primeiro a variação de temperatura:
\Delta T = 100{}^\circ\mathrm{C} - 20{}^\circ\mathrm{C} = 80\:\mathrm{K}.
A fórmula geral para cada material será
Q = m\,c_{p}\,\Delta T = 2\:\mathrm{kg}\times c_{p}\times 80\:\mathrm{K}.

Passo 3

Para o alumínio c_{p}=900\:\mathrm{J/(kg\,K)}:
Q_{\text{Al}} = 2\times 900 \times 80 = 144\,000\:\mathrm{J}.

Passo 4

Para o aço 1025 c_{p}=486\:\mathrm{J/(kg\,K)}:
Q_{\text{aço}} = 2\times 486 \times 80 = 77\,760\:\mathrm{J}.ç

Passo 5

Para o vidro de sílica c_{p}=840\:\mathrm{J/(kg\,K)}:
Q_{\text{vidro}} = 2\times 840 \times 80 = 134\,400\:\mathrm{J}.

Passo 6

Para o polietileno c_{p}=2100\:\mathrm{J/(kg\,K)}:
Q_{\text{PE}} = 2\times 2100 \times 80 = 336\,000\:\mathrm{J}.

Resposta

Alumínio: Q_{\text{Al}}=144\,000\:\mathrm{J}
Aço 1025: Q_{\text{aço}}=77\,760\:\mathrm{J}ç
Vidro de sílica: Q_{\text{vidro}}=134\,400\:\mathrm{J}
Polietileno: Q_{\text{PE}}=336\,000\:\mathrm{J}

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