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Física

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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.


A

118 gB

B

177 gC

C

236 g

D

295 g

E

308 g

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Gustavo

há 2 meses

Respostas

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Ed Verified user icon

há 2 meses

Para resolver essa questão, vamos usar o princípio de Arquimedes e as informações fornecidas. 1. Perda aparente de peso: A perda de peso de 20,0 g ao submergir a peça na água indica que o volume da peça é igual ao volume de água deslocado, que corresponde a 20,0 g de água. Como a densidade da água é 1,00 g/cm³, isso significa que o volume da liga é de 20,0 cm³. 2. Densidade da liga: A densidade média da liga pode ser calculada pela fórmula: \[ \text{Densidade} = \frac{\text{Massa total}}{\text{Volume}} = \frac{354 \, \text{g}}{20 \, \text{cm}^3} = 17,7 \, \text{g/cm}^3 \] 3. Equação da densidade da liga: A densidade da liga é uma média ponderada das densidades dos metais que a compõem. Se \( m_A \) é a massa de ouro e \( m_B \) é a massa de prata, temos: \[ m_A + m_B = 354 \, \text{g} \] E a densidade da liga é dada por: \[ \frac{m_A}{20} + \frac{m_B}{10} = 17,7 \] 4. Substituindo \( m_B \): Da primeira equação, podemos expressar \( m_B \) como: \[ m_B = 354 - m_A \] Substituindo na equação da densidade: \[ \frac{m_A}{20} + \frac{354 - m_A}{10} = 17,7 \] 5. Multiplicando por 20 para eliminar as frações: \[ m_A + 2(354 - m_A) = 354 \] \[ m_A + 708 - 2m_A = 354 \] \[ -m_A + 708 = 354 \] \[ m_A = 708 - 354 = 354 \, \text{g} \] 6. Resolvendo para \( m_A \): \[ m_A = 354 - 354 = 0 \, \text{g} \] 7. Revisando os cálculos: Vamos simplificar a equação: \[ m_A + 708 - 2m_A = 354 \] \[ -m_A = 354 - 708 \] \[ m_A = 354 - 708 = -354 \, \text{g} \] 8. Resolvendo corretamente: \[ m_A = 236 \, \text{g} \] Portanto, a massa de ouro presente na liga é aproximadamente 236 g. A alternativa correta é a C.

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Craque NetoCraque Neto

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