SóProvas

ID
2010517
Banca
Exército
Órgão
IME
Ano
2012
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Em um experimento existem três recipientes E1, E2 e E3. Um termômetro graduado numa escala X assinala 10 °X quando imerso no recipiente E1, contendo uma massa M1 de água a 41 °F. O termômetro, quando imerso no recipiente E2 contendo uma massa M2 de água a 293 K, assinala 19 °X. No recipiente E3 existe inicialmente uma massa de água M3 a 10 °C. As massas de água M1 e M2, dos recipientes E1 e E2, são transferidas para o recipiente E3 e, no equilíbrio, a temperatura assinalada pelo termômetro é de 13 °X. Considerando que existe somente troca de calor entre as massas de água, a razão M1/ M2 é:

Alternativas
Comentários

  • Resposta:

    Resposta: 2

    Explicação:

    Primeiro vamos calcular o "Q" de cada recipiente. (Q= m.c.t)

    m= massa

    c= coeficiente (nesse caso vamos usar igual a 1)

    t = variação de temperatura

    Como as temperaturas estão em escalas diferentes, temos que coverter todas para celcius.

    TE1= 41° F  = 5° C

    TE2= 243°K = 20° C

    TE3= 10° C

    E1: Q = M1 . 1 . 5

    E2: Q = M2 . 1 .20

    E3: Q = M3 . 1 .10

    Na última parte do exercício, é dito que "As massa de água M₁ e M₂, dos recipientes E₁ e E₂, são transferidas para o recipiente E₃" e o resultado é "no equilíbrio, a temperatura assinalada pelo termômetro é de 13°X. "

    Primeiro vamos converte 13°X para celcius, para isso vamos montar os termometros de cada um:

    19°X -- 20°C

     13°X  -- C

    10°X -- 5°C

    Resolvendo: 13° - 10°/ 9° = C - 5° / 15

               3/9 = C - 5 / 15

                C = 10 °

    Como foram juntadas as massa de E1, E2 e E3:

    QE4= (M1 + M2 + M3) . 1 . 10°C

    Assim: QE1 + QE2 + QE3 = QE4

        M1 . 1 . 5 + M2 . 1 .20 + M3 . 1 .10 = (M1 + M2 + M3) . 1 . 10

        5 M1 + 20 M2 + 10 M3 = 10 M1 + 10 M2 + 10 M3 (simplificando por 5:

        M1 + 4 M2 + 2 M3 = 2 M1 + 2 M2+ 2 M3   (simplificando M3)

        M1 + 4 M2 = 2 M1 + 2 M2 ( Passando M2 pra equerda e M1 pra direita

        4 M2 - 2 M2 = 2 M1 - M1

        2 M2 = M1

        2 = M1/ M2

           

    Portanto a razão de M1/ M2 é 2.

    Da like se ajudou, deu muito trabalho ( resolução própria, questão sinistra)