Olá
andrezza,
Essa questão é bem interessante por mesclar vários assuntos do mesmo tema. Nesse contexto, vamos analisar cada item:
andrezza escreveu: ↑Qua 05 Jun, 2019 17:13
1- Quando o cometa se aproxima do Sol, a troca de calor entre eles ocorre por irradiação.
Primeiramente, há três formas de troca de calor: condução, convecção e irradiação. As duas primeiras necessitam de meio material. A última acontece até no vácuo espacial.
A irradiação (ou radiação) térmica é uma das formas de propagação do calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas, chamadas de ondas de calor. A única forma de acontecer trocas de calor entre o cometa e o Sol é por irradiação.
Portanto, a afirmativa é
correta.
andrezza escreveu: ↑Qua 05 Jun, 2019 17:13
2- Se a massa do gelo evaporar de forma homogênea, o fluxo de calor entre o núcleo metálico e a superfície do cometa permanecerá constante.
Vamos relembrar a fórmula do fluxo de calor:
[tex3]\phi = \frac{\text{K} \cdot \text{A} \cdot \Delta \theta}{\text{L}}[/tex3]
Podemos inferir que o fluxo de calor não depende, diretamente, da massa do corpo. Acredito que há como manipular a equação para determinarmos uma equação dependente da massa. Nesse sentido, é igualmente válido afirmar que se tiver uma massa que varia na equação, o fluxo de calor ira variar também.
Nesse sentido, a afirmativa é
errada.
andrezza escreveu: ↑Qua 05 Jun, 2019 17:13
3-Considere que a massa do gelo sobre o cometa seja igual a 4,9∙1010 kg, que a temperatura inicial do gelo seja 4 K e que os calores específico e latente do gelo sejam respectivamente iguais a 0,05∙J∙kg-1∙K-1 e 0,1∙J∙kg-1. Nessas condições, calcule a quantidade de energia, em joules, necessária para evaporar toda a cobertura de gelo do cometa. Divida o valor encontrado por 108.
Primeiramente, vamos descobrir quanto de calor é preciso para levar o gelo de [tex3]\text{4 K}[/tex3]
para [tex3]\text{14 K}[/tex3]
:
[tex3]\text{Q}_\text{s} = \text{m}_{\text{gelo}} \cdot \text{c}_{\text{gelo}} \cdot \Delta \theta \iff \text{Q}_\text{s} = 4,9 \cdot 10^{10} \cdot 5 \cdot 10^{-2} \cdot 10 \, \, \implies \, \, \text{Q}_\text{s} = 2,45 \cdot 10^{10} \text{ [J] }[/tex3]
Agora, vamos descobrir o calor necessário para derreter toda massa de gelo:
[tex3]\text{Q}_\text{L} = \text{m}_{\text{gelo}} \cdot \text{L} \iff \text{Q}_\text{L} = 4,9 \cdot 10^{10} \cdot 1 \cdot 10^{-1} \, \, \implies \, \, \text{Q}_\text{L} = 4,9 \cdot 10^{9} \text{ [J] }[/tex3]
Logo, a quantidade de energia é dada pelo somatória das quantidade de energias para cada etapa elucidada. Assim:
[tex3]\text{Q}_{\text{total}} = \text{Q}_\text{s} + \text{Q}_\text{L} \, \, \, \, \Rightarrow \, \, \, \, \text{Q}_{\text{total}} = 294 \cdot 10^{8} \text { [J] }[/tex3]
Como foi pedido para dividir o resultado por [tex3]10^{8}[/tex3]
, ficamos com [tex3]\boxed{294}[/tex3]
. Contudo, ter o mesmo resultado do gabarito, precisamos considerar que a massa fornecida é do cometa. O gabarito pode estar equivocado.
