Um cubo de gelo está completamente submerso em 3,45 kg de...

Q2448341

Física Termodinâmica

Ano: 2022

Banca: Diretoria de Ensino da Aeronáutica - DIRENS Aeronautica

Prova: DIRENS - Aeronáutica - Aeronáutica - Oficiais de Infantaria - 2022

Nas questões de Física, quando necessário, utilize:

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

• cos 30º = sen 60º = $\frac{3}{2}$

• cos 60º = sen 30º = $\frac{1}{2}$

• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)

• calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g

• temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC

• densidade do gelo: µ_g = 0,92 g/cm³

• densidade da água: µ_A = 1,0 g/cm³

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:

Imagem associada para resolução da questão

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

0,4

0,7

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