Fuvest 2017 - Questão 66 (Prova V - 1ª Fase)

(Fuvest 2017) No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma pequena quantidade desse material em um calorímetro e verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. A potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo foi, aproximadamente,

Note e adote:
Calor específico da água: 1 cal/(g °C)
1 cal = 4 J
Temperatura de congelamento da água: 0 °C
Temperatura de ebulição da água: 100 °C
Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura.


Utilizando a consideração do enunciado, toda energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e transformada em calor: $$ E_{\textrm{r}} = Q $$

Com isso, a potência fica dada como: $$ P = \frac{E_\textrm{r}}{\Delta t} = \frac{Q}{\Delta t} $$

E, substituindo a expressão para energia térmica Q: $$ P = \frac{m c \Delta T}{\Delta t} $$

Vamos converter as unidades para substituí-las na fórmula (poderíamos, também, ter deixado para fazer isso no final):

m = 1,3 g
Δt = 1 h = 3600 s
c = 1 cal/(g °C) = 4 J/(g °C)
ΔT = 100-0 = 100 °C

Por fim, vamos substituir os valores na fórmula: $$ P = \frac{1,3 \cdot 4 \cdot (100-0)}{3600} $$ $$ P = 0,14 \textrm{ J/s} = 0,14 \textrm{ W} $$

Resposta: c

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