AFA 2023 · Questão 27

Questão de Física com gabarito

FísicaFácil

Nas questões de Física, quando necessário, utilize: aceleração da gravidade: $g = 10 \text{ m/s}^2$ $\cos 30^\circ = \sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ $\cos 60^\circ = \sin 30^\circ = \frac{1}{2}$ calor específico da água: $c = 1 \text{ cal/(g-}^\circ\text{C)}$ calor latente de fusão do gelo: $L_f = 80 \text{ cal/g}$ temperatura de fusão do gelo: $\theta_f = 0 ^\circ\text{C}$ densidade do gelo: $\mu_g = 0,92 \text{ g/cm}^3$ densidade da água: $\mu_a = 1,0 \text{ g/cm}^3$ .

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: FIO GELO ÁGUA Inicialmente, a água está a 16 °C e o gelo a 0 °C 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

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