Questão 80

UNESP 2019

Física

(UNESP - 2019 - 1 FASE ) Define-se meia-vida térmica de um corpo (t_1/2) como o tempo necessário para que a diferença de temperatura entre esse corpo e a temperatura de sua vizinhança caia para a metade.

Considere que uma panela de ferro de 2 kg, inicialmente a 110 ºC, seja colocada para esfriar em um local em que a temperatura ambiente é constante e de 30 ºC. Sabendo que o calor específico do ferro é 0,1 cal/(g · ºC), a quantidade de calor cedida pela panela para o ambiente no intervalo de tempo de três meias-vidas térmicas da panela é

16 000 cal.

14 000 cal.

6 000 cal.

12 000 cal.

8 000 cal.

Gabarito:

14 000 cal.

Resolução:

Cálculo da temperatura do ferro após 3 meias-vidas térmicas:

$\ Primeira meia-vida:egin{Bmatrix} heta_{ferro} = 110 ^{circ} C & \ heta_{ambiente} = 30 ^{circ} C & end{Bmatrix} heta_{ferro} = 70^{circ} C \ Segunda meia-vida: egin{Bmatrix} heta_{ferro} = 70^{circ} C & \ heta_{ambiente} = 30 ^{circ} C& end{Bmatrix} heta_{ferro} = 50 ^{circ} C \ Terceira meia-vida: egin{Bmatrix} heta_{ferro} = 50 ^{circ} C & \ heta_{ambiente} = 30^{circ} C& end{Bmatrix} heta_{ferro} = 40^{circ} C$

Logo, o ferro irá de 110 °C para 40 °C e o calor cedido será:

$Q = mcDelta heta = 2000 cdot 0,1 cdot 70 = 14 000 cal.$

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