Question

2) Em um tipo particular de fogão a energia liberada na queima é usada para aquecer água

na panela sobre o fogão. Para aquecermos 1L (1Kg) de água de 20ºC para 100ºC e fazer a

vaporização de 0,25Kg, qual a quantidade de gás que deve ser queimada no processo?

Calor Específico da Água (c) = 4190 J/Kg.K

Calor Latente de Vaporização da Água = 2,256 x 106

J/Kg

Cada Grama (g) de Gás Libera = 46000 J

Answer 1

Olá,td bem?

Resolução:

Vamos descobrir primeiramente o valor da quantidade de calor liberada na forma de energia pela queima do gás para aquecer a água:

•                             $\boxed{Q=m.c.\Delta t}$

Onde:

Q=quantidade de calor → [Joule]

m=massa → [kg]

c=calor especifico da água → [J/kg.K]

Δt=variação de temperatura → [K]

Note e adote:

m=1L=(1kg)

ti=20°C ⇒ 293K

tf=100°C ⇒ 373K

c=4190J/kg.K

Q₁=?

Quantidade de calor fornecido a água pela fonte:

• $Q_1=m.c.\Delta t\\ \\Q_1=m.c.(t_f-t_i)\\ \\Q_1=(1)*(4190)*(373-293)\\ \\\boxed{Q_1=335.200Joules}$

___________________________________________________                  

  Na segunda etapa do processo uma parcela de água sofre uma mudança de estado ,passando do líquido para o gasoso (vaporização) temos que para mudança de estado o calor latente, onde a temperatura é constante:

•                            $\boxed{Q=m.L_v}$

Onde:

Q=calor latente → [Joule]

m=massa → [kg]

Lv=calor latente de vaporização → [J/kg]

Dados:

m=0,25kg

Lv=2,256.10⁶J/kg      

Q₂=?

Quantidade de energia na forma da calor ,para que parte da água evapore:

•                              $Q_2=m.L_v\\ \\Q_2=(0,25)*(2,256.10^6)\\ \\\boxed{Q_2=564.000Joules}$

___________________________________________________

Quantidade de gás que deve ser queimado no processo:

•                          $q_G=\dfrac{Q_1+Q_2}{E}\\ \\ \\q_G=\dfrac{335.200+564.000}{46.000}\\ \\ \\q_G=\dfrac{899.200}{46.000} \\ \\ \\\boxed{\boxed{\boxed{q_G=19,54g}}}$

 

 Bons estudos!=)