(AFA - 2023)Nas questes de Fsica, quando necessrio

(AFA - 2023)

 

Nas questões de Física, quando necessário, utilize:

• aceleração da gravidade: \(g = 10 \ m/s^2\)
• \(cos \ 30^{\circ} = sen \ 60^{\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}\)
• \(cos \ 60^{\circ} = sen \ 30^{\circ} = \frac{1}{2}\)
• calor específico da água: \(c = 1 \ cal/(g \cdot ^{\circ}C)\)
• calor latente de fusão do gelo: \(L_f = 80 \ cal/g\)
• temperatura de fusão do gelo: \(\theta _f= 0 ^{\circ}C\)
• densidade do gelo: \(\mu _g= 0,92 \ g/cm^{3}\)
• densidade da água: \(\mu _A= 1,0 \ g/cm^{3}\)

 

Um cubo de gelo está completamente submerso em 3,45 kg de água e preso por meio de um fio ideal de capacidade térmica desprezível, ao fundo de um recipiente adiabático, conforme representado na figura seguinte:

 

 

Inicialmente, a água está a 16 ºC e o gelo a 0 ºC e observa-se uma tração no fio de 1,0 N.

Considere que ocorra troca de calor exclusivamente entre a água e o gelo e que, à medida em que o gelo derrete, o fio continue prendendo o cubo de gelo ao fundo do recipiente, sem exercer pressão sobre o gelo.

Nessas condições, ao ser atingido o equilíbrio térmico no interior do recipiente, a tração, em N, sentida pelo fio, será igual a