(OBF-2) Calor e Energia

por **luiseduardo** 21/8/2010, 12:48 pm

Em tempos de economia de energia elétrica, um estudante tem a seguinte idéia para esquentar a água de seu
banho. A caixa d’água de sua casa tem forma cúbica, com volume de 1 m³, e encontra-se cheia de água. O
estudante imagina então soltar do repouso, a partir da superfície da água, esferas de massa 1 kg cada. A energia
dissipada devido à viscosidade da água e à colisão das esferas com o fundo da caixa d’água pode, em princípio,
elevar a temperatura da água. Suponha que toda a energia dissipada seja transferida para a água na forma de
calor e que não haja perdas térmicas nesse processo. Considere ainda as esferas puntiformes e despreze o calor
absorvido por elas.

a) Calcule quantas esferas o estudante deverá soltar a fim de elevar em 1 oC a temperatura da água.
b) Se o estudante soltar as esferas à taxa de uma esfera por segundo, calcule a ordem de grandeza do número de horas que ele levará nesse processo.

gab: a) 420.000 esferas
b) 10² horas

por **Euclides** 21/8/2010, 1:02 pm

Esferas puntiformes = não há volume --> não há empuxo, é queda livre. A queda de uma esfera de 1 kg de uma altura de 1 m dissipa

$E=mgh\,\,\,\to\,\,\,10\,J\,\,\to\,\,\frac{10}{4,2}\,cal$

$\\1\,m^3\,\,\,H_2O\,\,\to\,\,1000\,l\,\,\,\to10^6\,g\\\\Q=m.c.\Delta t\,\,\to\,\,n\cdot\frac{10}{4,2}=10^6.1.1\,\,\to\,\,n=4,2.10^5\,\,esferas$