- Uma peça de metal com massa
e calor específico
está recebendo calor. A taxa de fornecimento de calor (potência) é variável e dada por
Watts (Joules/segundo). Lembre-se que a taxa de variação da energia térmica
é a potência
e que a variação da energia térmica está relacionada à variação da temperatura por
.
a) Calcule a quantidade total de calor
fornecida à peça entre
e
.
b) Calcule a variação de temperatura
da peça nesse intervalo de tempo.
c) Se a temperatura inicial era
, qual a temperatura final
?
a) Calcule a quantidade total de calor
b) Calcule a variação de temperatura
c) Se a temperatura inicial era
Passo 1
O enunciado nos dá uma peça de metal de massa
,kg e calor específico
,J/(
), recebendo potência variável
Como sabemos que
, para achar o calor total
devemos integrar
de
a
. Em seguida usamos
para obter a variação de temperatura
e por fim somamos à temperatura inicial
para achar
.
Passo 2
Para a parte (a) calculamos
Fazendo a integral:
logo
Passo 3
Para a parte (b) usamos
. Isolando
:
Passo 4
Na parte (c) a temperatura final é
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)