Mestre Panda

Dificuldade: fácil

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A Figura 1 representa um tubo cilíndrico de altura $1,10 \mathrm{~m}$, fechado em ambas as extremidades. O tubo contém pequenas esferas metálicas.

Ao inverter-se rapidamente o tubo, as esferas caem, praticamente na vertical, colidindo com a base inferior do tubo. Repetindo diversas vezes este procedimento, verifica-se um aumento da temperatura das esferas.

A experiência foi realizada com esferas de chumbo de massa total $m$, tendo sido repetida com esferas de ferro, com a mesma massa total. Em cada experiência, o tubo foi invertido 50 vezes.

A capacidade térmica mássica do chumbo é $129 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}{ }^{\circ} \mathrm{C}^{-1}$, sendo a capacidade térmica mássica do ferro superior.

Considere que a transferência de energia entre as esferas e a sua vizinhança é desprezável.

Questão:

Determine o aumento da temperatura das esferas de chumbo na experiência realizada.

Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.

Fonte: Exame Física e Química A - 2020, 1ª Fase - Grupo Exercício 276

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