Física - Semana 67

Iniciante:

Certo dia, um mago para se exibir, quis usar em frente a um grupo de outros jovens magos o feitiço "Fire Ball", que é bem chamativo,  mas ainda não tinha dominado o mesmo. Então, para improvisar, ele resolveu usar suas habilidades com magias de água e acumular muita água em uma esfera, aquece-la bastante, e arremessar com alta velocidade. No fim, ele quer que este corpo atinja uma velocidade de 100 m/s e a temperatura de 100 ^0, partindo da ambiente que é de 20 ^0.

a) Qual será a massa máxima dessa bola de água fervente se o mago tem 325 de mana, sendo que cada ponto de mana corresponde a um milhão de joules? Lembre que o calor específico da água é 1 cal/g*K e que uma caloria equivale a quatro joules.

b) O mago não criou nenhuma água nova, só a juntou da atmosfera a seu redor. Qual foi a variação do volume de água total entre o início (antes de ele juntar) e no fim (ao arremessar)? Considere que o coeficiente de dilatação térmica linear da água vale \alpha.

Intermediário:

Um motor é alimentado com uma calor de 400 J (por ciclo) para que então produza trabalho. Sua fonte fria tem temperatura de 27 ^0C e a fonte quente, de 127 ^0C. Sabendo que a eficiência é máxima e que todo o trabalho é usado para mover um carrinho de massa M, que possui quatro rodas de massa m e raio R, que rodam sem deslizar, qual a velocidade adquirida pelo carro após um ciclo do motor?

Avançado:

Estime a altura máxima de uma montanha em um planeta de raio muito grande e gravidade g. Assuma que o calor latente da rocha é L.