ITA 2020: De uma altura de 52,5 m é solto um frasco indeformável contendo um gás monoatômico formado

ITA 2020: De uma altura de 52,5 m é solto um frasco indeformável contendo um gás monoatômico formado de partículas com massa de 4,20 x 10⁻²⁴...

ITA 2020: De uma altura de 52,5 m é solto um frasco indeformável contendo um gás monoatômico formado de partículas com massa de 4,20 x 10⁻²⁴ g, e de calor específico a volume constante igual a 1,25 cal/g°C.

Ao atingir o solo, a energia cinética do sistema é dissipada na forma de calor no próprio gás. Para uma temperatura inicial do gás de 16°C, determine a variação da velocidade quadrática média das partículas do gás devida à queda. Se necessário, use a aproximação binomial (1 + x)ⁿ ≈ 1 + nx, para |x| ≪ 1. Desconsidere a massa do frasco.

QUESTÃO ANTERIOR:
- ITA 2020: Considere um dispositivo desenvolvido para simular condições de voo em que operam tubos de Pitot para a medição da velocidade de aeronaves.

RESPOSTA:
Após a queda, a energia potencial gravitacional Ep da massa de gás é integralmente transformada em calor sensível Q que aumenta a temperatura do gás:



A velocidade quadrática média VQM é dada por



Mas:



PRÓXIMA QUESTÃO:
- ITA 2020: Um capacitor 1 de placas paralelas está submetido a uma d.d.p. V1 = 12 V, e um capacitor 2, idêntico ao primeiro, a uma d.d.p. V2.

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:
- Prova ITA 2020 (2ª Fase) com Gabarito e Resoluções