Enunciado

A porta de um refrigerador é aberta, permitindo que ar à temperatura ambiente ( 20 ° C ) encha o compartimento. Um peru de 10,0 kg, também a temperatura ambiente, é colocado no refrigerador, e a porta é fechada. A densidade do ar é 1,20   k g 1 / m 3 , e seu calor especifico é 1020 J / k g ⋅ K . Suponha que o calor especifico de um perum cini i de um ser humano, seja 3480   J / k g ⋅ K . Que quantidade de calor o refrigerador precisa retirar de seu compartimento para conduzir o ar e o peru ao equilíbrio térmico, a uma temperatura de 5 ° C ? Suponha que não haja nenhuma troca de calor com o meio ambiente.

Passo 1

Eaí galera, aqui vamos aplicar

Q = m c ∆ T

No ar do refrigerador e no ar da Turquia.

Para o ar: m a r = ρ V .

Passo 2

Assim,

m a r = ( 1,20 k g / m 3 ) ( 1,50 m 3 ) = 1,80 k g

Passo 3

E para encontrarmos a quantidade de calor o refrigerador precisa retirar de seu compartimento para conduzir o ar e o peru ao equilíbrio térmico, a uma temperatura de 5 ° C :

Q = m a r c a r ∆ T + m t c t ∆ T .

⇒ Q = 1,80 k g 1020 J k g ⋅ K + 10,0 k g 3480 J k g ⋅ K - 15,0   ℃ = - 5,50 × 10 5 J

Q é negativo porque o calor é removido. 5 % do calor removido vem do ar.

Resposta

- 5,50 × 10 5 J

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