Question

2 litros de água recebe de uma fonte térmica, 40000J de energia, considerando que essa quantidade de calor provoca apenas variação de temperatura, e que inicialmente a temperatura da água era de 10°C, podemos afirmar que a temperatura final da água será igual a:

12°C

15°C

18°C

20°C

25°C​

Answer 1

Resposta:

15°C

Explicação:

Primeiro, vemos que o fornecimento de energia provocou apensa variação de temperatura, logo usaremos a equação do calor sensível: Q=m . c . Δθ. Onde => Q=quantidade de calor, m=massa, c=calor específico e Δθ= variação de temperatura

É sabido que o calor sensível da água vale 1cal/g.⁰C, e a questão nos deu o valor da quantidade de energia que chega para a água, ou seja, o valor de Q que é de 40000 J. Temos que encontrar a massa de água para conseguir determinar qual a temperatura final.

A densidade da água equivale a 1g/cm³ ou 1kg/L, nesse caso, a questão informa que temos 2 litros de água, como a cada 1 litro de água se tem 1 kg, então nesse recipiente de 2 litros temos 2 kg de água(2000g)

Antes de aplicar na equação do calor sensível, temos que perceber que a constante(calor especifico) está expressa em calorias, logo temos que passas 40000J para calorias:

1cal≅4J

xcal=40000J

Cruzando:

x=10000cal

Aplicando na equação :

10000 = 2000. 1 . (θ-10)

10000=2000θ-20000

10000+20000=2000θ

30000/2000=θ

θ=30/2

θ=15°C