Física II ⇒ Calorimetria Tópico resolvido

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Um trem do metrô com massa igual a 24.000 kg, viajando inicialmente a 12m/s, diminui sua velocidade e para em uma estação, lá permanecendo o tempo suficiente, para que seus freios esfriem. As dimensões da estação são 60m de comprimento, por 20m de largura, por 10m de altura. Considere que todo o trabalho realizado pelos freios para parar o trem seja transferido como calor uniformemente para todo o ar.
Dados: densidade do ar = 1,2 kg / [tex3]m^{3}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]m^{3}[/tex3]

; calor específico do ar = 1.000 J / kg.K
Nessas condições, o aumento da temperatura do ar na estação
vale:

Resposta

---

1,0 x [tex3]10^{-2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^{-2}[/tex3]

ºC

[Reserva]

O trabalho (W) para parar o trem é equivalente à variação da energia cinética do Trem.
W=ΔE
W=24000.(12)^2/2
W=12^3.10^3
Esse trabalho todo será usado para aquecer o ar.
Lembrando que:
Q=mcΔt
Q=W pois é a energia fornecida ao sistema
m=d.v, sendo d a densidade e v o volume
W=d.v.cΔt
Substituindo os valores
12^3.10^3=1,2.(60.20.10).Δt
Δt=0,01K
A variação de K e °C é a mesma.
Logo Δt=0,01°C ou 1.10^-2°C