(AFA - 2023)Nas questes de Fsica, quando necessrio

(AFA - 2023)

 

Nas questões de Física, quando necessário, utilize:

• aceleração da gravidade: \(g = 10 \ m/s^2\)
• \(cos \ 30^{\circ} = sen \ 60^{\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}\)
• \(cos \ 60^{\circ} = sen \ 30^{\circ} = \frac{1}{2}\)
• calor específico da água: \(c = 1 \ cal/(g \cdot ^{\circ}C)\)
• calor latente de fusão do gelo: \(L_f = 80 \ cal/g\)
• temperatura de fusão do gelo: \(\theta _f= 0 ^{\circ}C\)
• densidade do gelo: \(\mu _g= 0,92 \ g/cm^{3}\)
• densidade da água: \(\mu _A= 1,0 \ g/cm^{3}\)

 

Um cilindro, contendo certa massa de gás perfeito, tem um pistão que está ligado a uma mola ideal. Ao fornecer certa quantidade de calor Q, para esse sistema termodinâmico, observa-se uma expansão do gás com a consequente deformação da mola \(\Delta x\), conforme indica figura a seguir.

 

 

Em outro momento, para as mesmas condições iniciais anteriores, ao se fornecer o dobro da quantidade de calor 2Q, a esse sistema, observa-se que a mola sofre uma deformação duas vezes maior, \(2 \Delta x\).

 

Considerando que nas duas expansões o sistema tenha sofrido a mesma variação de energia interna e que não houve atrito entre o pistão e o cilindro, pode-se afirmar que a constante elástica da mola vale