Trocas de calor (meteorito e lagoa)

por Sinal Qui 09 Jul 2015, 16:59

(Ufop-MG) Um meteorito, de massa igual a 10 toneladas de ferro incandescente a 1.000 ºC e com velocidade de 4.200 m/s, cai sobre uma pequena lagoa que contém 10 bilhões de litros de água a 0ºC.

Calcule a elevação da temperatura da lagoa ocorrida unicamente em função da conversão da energia do meteorito em energia térmica. (Dados: 1 cal = 4,2 J; calor específico da água = 1 cal/gºC; calor específico do ferro = 0,1 cal/gºC; densidade da água = 1g/cm³)

GABARITO:

por **Euclides** Qui 09 Jul 2015, 18:58

Dadas as relações entre as massas

ferro: 10.000 kg
água: 10.000.000.000 kg

a variação de temperatura da água devida à energia térmica do meteorito será desprezível. Supondo (por boa vontade) que toda a energia cinética do bólido seja convertida em térmica:

$\\E_c=\frac{\left ( 4,2.10^3 \right )^2\times 10^3}{2}\;\to\;E_c=8,82.10^{10}J\\\\8,82.10^{10}=10^{10}\times 4,2.10^3\times \Delta t\\\\\Delta t=2,1.10^{-3}^\circ C$

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