A água de um rio encontra-se a uma velocidade inicial constante, quando despenca de uma altura de , convertendo toda a sua energia mecânica em calor. Este calor é integralmente absorvido pela água, resultando em um aumento de de sua temperatura. Considerando , aceleração da gravidade e calor específico da água , calcula-se que a velocidade inicial da água é de


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ITA IIIT 17/10/2022, 21:54
Esboçando a situação descrita:
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Pensando na conservação de energia:\begin{matrix} E_p + E_c = Q \\ \end{matrix}Vamos admitir que a massa de água no processo seja $m$, analogamente, iremos admitir que o calor foi absorvido pela água que caiu, ou seja, $m$. Além disso, pensando num rio, após a queda, a água deve se encontrar em regime estacionário, isto é, sem velocidade alguma. Conforme tudo isso, podemos equacionar:\begin{matrix} mg(80) + \dfrac{mV^2}{2} = mc\Delta T \\ \\ 800 + \dfrac{V^2}{2} = 4000 \\ \\ \boxed{V = 80 \ \pu{m/s}} \end{matrix}$\color{orangered}{\text{Obs:}}$ Não esqueça de converter $c$ de $\pu{cal/g}$ para $\pu{J/kg}$. Basicamente, têm-se: $ 1 \ \pu{cal/g} = (4\times 10^3) \ \pu{J/kg}$
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