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Questão 2/10 - Física - Termodinâmica e Ondas Ler em voz alta As ligas metálicas são amplamente utilizadas na fabricação de joias, equipamentos eletrônicos e peças industriais, combinando diferentes metais para obter propriedades específicas, como resistência, durabilidade e aparência. Um dos métodos para analisar a composição de uma liga metálica é a determinação da densidade, utilizando o princípio de Arquimedes. Um ourives deseja verificar a quantidade de ouro puro presente em uma peça de liga ouro/prata com massa total de 354 g. Para isso, ele submerge o objeto em um recipiente com água (densidade de 1,00 g/cm³) e observa que há uma perda aparente de peso correspondente a 20,0 g de massa. Sabendo que as massas específicas dos metais são: Ouro: 20,0 g/cm³ Prata: 10,0 g/cm³ A massa de ouro presente na liga é, aproximadamente: Assinale a alternativa correta.
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Hugo Henrique

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, vamos usar o princípio de Arquimedes e as informações fornecidas. 1. Determinar o volume do objeto: A perda aparente de peso de 20,0 g corresponde ao volume de água deslocado. Como a densidade da água é 1,00 g/cm³, o volume do objeto é: \[ V = \frac{m}{\text{densidade}} = \frac{20,0 \, \text{g}}{1,00 \, \text{g/cm}³} = 20,0 \, \text{cm}³ \] 2. Usar a densidade da liga: A massa total da liga é 354 g. Sabemos que a densidade da liga é a média ponderada das densidades dos metais que a compõem. Vamos chamar a massa de ouro de \( m_{Au} \) e a massa de prata de \( m_{Ag} \). 3. Equações: - A soma das massas: \[ m_{Au} + m_{Ag} = 354 \, \text{g} \] - O volume da liga é a soma dos volumes de ouro e prata: \[ \frac{m_{Au}}{20,0} + \frac{m_{Ag}}{10,0} = 20,0 \, \text{cm}³ \] 4. Substituir \( m_{Ag} \): Da primeira equação, temos \( m_{Ag} = 354 - m_{Au} \). Substituindo na segunda equação: \[ \frac{m_{Au}}{20,0} + \frac{354 - m_{Au}}{10,0} = 20,0 \] 5. Resolver a equação: \[ \frac{m_{Au}}{20,0} + \frac{354}{10,0} - \frac{m_{Au}}{10,0} = 20,0 \] \[ \frac{m_{Au}}{20,0} - \frac{m_{Au}}{10,0} = 20,0 - 35,4 \] \[ \frac{m_{Au}}{20,0} - \frac{2m_{Au}}{20,0} = -15,4 \] \[ -\frac{m_{Au}}{20,0} = -15,4 \] \[ m_{Au} = 15,4 \times 20,0 = 308 \, \text{g} \] Portanto, a massa de ouro presente na liga é aproximadamente 308 g.

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