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calorimetriaconversão entre escalasdilataçãodilatação linear dos sólidosdilatação superficial dos sólidosdilatação térmica dos líquidosdilatação volumétrica dos sólidosescalas termométricaspêndulo simplestermometria

(Ufscar 2008)  Após ter estudado calorimetria, um aluno decide construir um calorímetro usando uma lata de refrigerante e isopor. Da latinha de alumínio removeu parte da tampa superior. Em seguida, recortou anéis de isopor, de forma que estes se encaixassem na latinha recortada, envolvendo-a perfeitamente (Figura 1).

Em seu livro didático, encontrou as seguintes informações (Figura 2):

a) Determine a capacidade térmica desse calorímetro, sabendo que a massa da latinha após o recorte realizado era de 15 . 10-3 kg.

b) Como a capacidade térmica do calorímetro era muito pequena, decidiu ignorar esse valor e então realizou uma previsão experimental para o seguinte problema:

 

Determinar a temperatura que deve ter atingido um parafuso de ferro de 0,1 kg aquecido na chama de um fogão.

Dentro do calorímetro, despejou 0,2 L de água. Após alguns minutos, constatou que a temperatura da água era de 19 °C. Aqueceu então o parafuso, colocando-o em seguida no interior do calorímetro. Atingido o equilíbrio térmico, mediu a temperatura do interior do calorímetro, obtendo 40 °C. Nessas condições, supondo que houvesse troca de calor apenas entre a água e o parafuso, determine aproximadamente a temperatura que este deve ter atingido sob o calor da chama do fogão.