Ano 2018#physics

Sobre o tema

Furacões são fenômenos atmosféricos que transferem enormes quantidades de energia, atuando como verdadeiras máquinas térmicas. O processo de condensação do vapor d'água nas nuvens libera calor latente, aquecendo o ar e sustentando a tempestade. O cálculo da potência envolvida nesse processo combina conceitos de termodinâmica, como calor latente e densidade, com geometria, considerando a área afetada e a precipitação diária. A escala de energia liberada por um furacão é comparável à produção global de eletricidade, ilustrando sua força destrutiva.

Tópicos relacionados

  • Calor latente de vaporização
  • Potência e energia por unidade de tempo
  • Geometria e volume de precipitação
  • Conversões de unidades de medida

Enunciado

Note e adote: π = 3.
Calor latente de vaporização da água: 2 x 10^6 J/kg.
Densidade da água: 10^3 kg/m3.
1 dia = 8,6 x 10^4 sFuracões são sistemas físicos que liberam uma enorme
quantidade de energia por meio de diferentes tipos de
processos, sendo um deles a condensação do vapor em água.
De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico
do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva
por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a
quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no
processo de condensação do vapor em água da chuva é,
aproximadamente,

Alternativas

  • A)

    3,8 x 1015 W.

  • B)

    4,6 x 1014 W.

  • C)

    2,1 x 1013 W.

  • D)

    1,2 x 1012 W.

  • E)

    1,1 x 1011 W.

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Perguntas frequentes

O que é calor latente de vaporização?

É a quantidade de energia necessária para transformar 1 kg de líquido em vapor, sem variação de temperatura. Para a água, vale aproximadamente 2,26 × 10^6 J/kg.

Como calcular a potência liberada por um furacão?

Multiplica-se a massa total de água condensada por dia pelo calor latente, obtendo a energia diária. Divide-se pelo número de segundos em um dia (8,64 × 10^4 s) para obter a potência em watts.

Por que a condensação libera energia?

Durante a vaporização, as moléculas de água absorvem energia para se separar. Na condensação, ocorre o inverso: as moléculas se aproximam e liberam a mesma quantidade de energia na forma de calor.

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