Um trem com massa de 100 toneladas e velocidade de 72 km/h, é freado até parar. O trabalho realizado pelo…

Questão

Um trem com massa de 100 toneladas e velocidade de 72 km/h, é freado até parar. O trabalho realizado pelo trem, até atingir o repouso, produz energia suficiente para evaporar completamente uma massa x de água. Sendo a temperatura inicial da água igual a 20 °C, calcule, em kg, o valor de x. Calcule, em kg, o valor de x. (UERJ 2016)

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

E_c = \frac{1}{2} m \times v^2 \to E_c = \frac{1}{2} \times 100000 \times (20)^2 = 2 \times 10^7 \; J Q = Q_1 + Q_2 2 \times 10^7 \times 0,24 = m \times 1 \times (100 - 20) + 540 \times m \to m = \frac{2 \times 10^7 \times 0,24}{620} = 7740 \; g = 7,74 \; kg

Explicação

Calcule a energia cinética inicial do trem, igual ao trabalho realizado; determine a energia necessária para aquecer a água de 20 °C a 100 °C e para evaporá-la; use a soma dessas energias para encontrar a massa x de água evaporada.

Raio-X da questão

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