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Ao depositar 3,5 litros de água a 100 ºC no interior de uma panela de ferro que se encontrava à temperatura de 20 ºC, quase que imediatamente a temperatura de equilíbrio torna-se 90 ºC. Admitindo que nesse processo a perda de calor para o ambiente é desprezível, que o calor específico da água vale 1 cal/(g × ºC) e que a densidade da água vale 1 g/ml, a capacidade térmica dessa panela é

(A) 400 cal/ºC.
(B) 700 cal/ºC.
(C) 100 cal/ºC.
(D) 500 cal/ºC.
(E) 200 cal/ºC.
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Enviado por extraindoquestoes_dev_tst+673480 há 5 meses

Respostas

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Ed Inteligência Artificial do Passei Direto Verified user icon

há 5 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o princípio da conservação de energia, que diz que o calor perdido pela água é igual ao calor ganho pela panela. 1. Dados fornecidos: - Volume de água = 3,5 litros = 3500 ml - Temperatura inicial da água (T₁) = 100 ºC - Temperatura final (T_f) = 90 ºC - Temperatura inicial da panela (T₀) = 20 ºC - Calor específico da água = 1 cal/(g × ºC) - Densidade da água = 1 g/ml, então 3500 ml = 3500 g 2. Cálculo do calor perdido pela água: \[ Q_{água} = m_{água} \cdot c_{água} \cdot (T_f - T₁) \] \[ Q_{água} = 3500 \, \text{g} \cdot 1 \, \text{cal/(g × ºC)} \cdot (90 - 100) \, \text{ºC} \] \[ Q_{água} = 3500 \cdot 1 \cdot (-10) = -35000 \, \text{cal} \] 3. Cálculo do calor ganho pela panela: \[ Q_{panela} = C_{panela} \cdot (T_f - T₀) \] Onde \(C_{panela}\) é a capacidade térmica da panela. 4. Igualando os calores: \[ -Q_{água} = Q_{panela} \] \[ 35000 = C_{panela} \cdot (90 - 20) \] \[ 35000 = C_{panela} \cdot 70 \] \[ C_{panela} = \frac{35000}{70} = 500 \, \text{cal/ºC} \] Portanto, a capacidade térmica da panela é 500 cal/ºC. A alternativa correta é: (D) 500 cal/ºC.

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