Gabarito disponível
Sabe-se que uma esfera de alumínio estava em equilíbrio térmico com a atmosfera quando foi liberada do repouso, a partir de uma altura igual a 1,8 km. Devido ao atrito durante a queda, 1/3 da energia potencial dessa esfera foi convertida em calor, do qual apenas 90% foi absorvido pela própria esfera. Desprezando a dilatação térmica, qual é a variação de temperatura da esfera durante a queda, em graus celsius?
Dados: cAl = 0,90 kJ/kg.K ; g = 10 m/s²
Dados: cAl = 0,90 kJ/kg.K ; g = 10 m/s²
Resolução comentada
ΔT = 6,0 °C.
Por unidade de massa, o calor gerado é (1/3)·g·h = (1/3)·10·1800 = 6000 J/kg. A esfera absorve 90%, ou 5400 J/kg. Então ΔT = 5400/900 = 6 °C.
Análise das alternativas
A, B, C e E: resultam de erros de fração ou de conversão de unidades (por exemplo, esquecer os 90% ou usar kJ como J), e não de 5400/900.
Referência: Calorimetria: Q = m·c·ΔT e energia potencial gravitacional.
Resolução comentada do VaiConcursos.