Question

1) Dimensionar a potência de um aquecedor elétrico, capaz de produzir uma variação de temperatura de 65°C em 300 litros de água no tempo de 60 minutos, considerando que o reservatório é totalmente isolado, portanto, não temos trocas de calor entre a água e o recipiente, e que o calor específico da água vale 1,0 cal/g°C, bem como a densidade da água vale 1,0 Kg/l.

Answer 1

A potência desse aquecedor é da ordem de P ≅ 22641,7 W.

O aquecedor realizará determinado trabalho para aquecer essa quantidade de água. Esse trabalho será proporcional à quantidade de calor necessário para fazer com que a água sofra essa variação de temperatura, enquanto a potência é a razão entre o trabalho realizado e o tempo necessário para tal.

Resolvendo o problema:

Lembrando que 300 litros possuem 300 Kg ou 300000 g, que 1 cal = 4,18 J e que 60 minutos são 3600 segundos.

Q = m.c.ΔT ⇒ Q = 300000.1.65 ⇒ Q = 19500000 cal = 81510000 J.

P = Q/t ⇒ P = 81510000/3600 ⇒ P ≅ 22641,7 W.