Questão de Calor sensível

por ordep268 Sáb 14 Nov 2015, 22:21

UNESP-SP-011) Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor específico da água é de 1 cal/gºC e o da areia é 0,2 cal/gºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água variou sua temperatura em 8ºC e a areia em 30ºC. Podemos afirmar que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a

a) 0,4 e 3,0. b) 2,4 e 3,6. c) 0,4 e 1,2. d) 1,2 e 0,4. e) 3,6 e 2,4.

A minha dúvida é, além da resolução do exercício, como a água e a areia perderam energia para o meio se a lâmpada aquecia os dois ao mesmo tempo?!?!

por **Euclides** Sáb 14 Nov 2015, 22:54

Areia e água não estão num calorímetro. Estão expostas ao meio. Ao mesmo tempo em que recebem calor da lâmpada, tentam entrar em equilíbrio térmico com o meio, perdendo calor. Calor entra e sai continuamente.

$\\3,6\;kJ\;\to\;900\;cal$

a lâmpada sozinha produziria

$\\900=100.1.\Delta t_a\;\;\;\to\;\;\;\Delta t_{ag}=9^\circ C\\900=100.0,2.\Delta t_{ar}\;\;\;\to\;\;\;\Delta t_{ar}=45^\circ C$

perderam-se para o meio

$\\agua=9-8\to\;1^\circ C\\areia=45-30\to\;15^\circ C$

a energia

$\\Q_{ag}=100.1.1\to\;100\;cal\;\;\to\;\;0,400 \;kJ\\Q_{ar}=100.0,2.15\to\;300\;cal\;\;to\;\;1,200\;kJ$

por ordep268 Sáb 14 Nov 2015, 23:16

Então essa foi a energia que a água e a areia perderam para o meio enquanto recebiam energia da lâmpada? Entendi, obrigado mesmo pelo resposta Euclides, foi bem simples e lógica.