Question

2) Uma fonte térmica, de potência 630 W, é utilizada para aquecer 600 g de água, fazendo com que sua temperatura varie de 20°C para 60°C. Sabendo que o calor específico da água é 1 cal/g.ºC e que 1 cal = 4,2 J, classifique cada uma das afirmações abaixo como verdadeiras (V) ou falsas (F). Despreze possíveis perdas de energia.

( ) A fonte térmica fornece 200 cal a cada segundo que se passa.

( ) O total de calor necessário ao aquecimento da água é 2400 cal.

( ) O tempo necessário para o aquecimento é 3 min.​

Answer 1

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⠀⠀⠀☞ As três afirmações são falsas. ✅

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⠀⠀⠀⭐⠀Para realizar este exercício vamos rever o conceito de potência média e utilizar a equação fundamental da calorimetria.⠀⭐⠀

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⠀⠀⠀➡️⠀A potência é uma grandeza que mede a taxa de variação da energia pelo tempo:

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                                             $\qquad\quad\LARGE\red{\boxed{\pink{\boxed{\begin{array}{lcr}\green{\star}&&\green{\star}\\&\!\!\orange{\bf P = \dfrac{\Delta E}{\Delta t}}\!\!&\\\green{\star}&&\green{\star}\\\end{array}}}}}$

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$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf P }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Potência média em [W];

$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf \Delta E }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Variação da energia em [J] (lembrando que 1 Joule = 1/4,184 Calorias);

$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf \Delta t }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Variação do tempo em [s].

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⠀⠀⠀➡️⠀Desta forma temos:

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$\LARGE\blue{\sf P = 630~[J/s]}$

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$\LARGE\blue{\text{ \sf P = \dfrac{630}{4{,}184}~[cal/s] }}$

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$\LARGE\blue{\sf P = 150{,}58~[cal/s]}$

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⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ ⠀⠀⠀✍

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• ⚡ " -O que que nos diz a Equação Fundamental da Calorimetria?"

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                                  $\LARGE\red{\boxed{\pink{\boxed{\begin{array}{rcl}\green{\star}&&\green{\star}\\&\!\!\orange{\bf Q = m \cdot c \cdot \Delta T}\!\!&\\\green{\star}&&\green{\star}\\\end{array}}}}}$

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$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf Q }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Energia térmica recebida pelo corpo em [cal];

$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf m }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Massa do corpo em [g];

$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf c }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Calor específico do material em [cal / (g × ºC)] que é uma propriedade intrínseca de cada material;

$\text{\Large\orange{ \diamond~~\bf \Delta T }~\pink{ \Longrightarrow }~}$ Variação da temperatura do corpo [ºC].

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⠀⠀⠀➡️⠀Desta forma temos:

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$\LARGE\blue{\sf Q = 600 \cdot 1 \cdot (60 - 20)}$

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$\LARGE\blue{\sf Q = 600 \cdot 40}$

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$\LARGE\blue{\sf Q = 24.000~[cal]}$

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⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ ⠀⠀⠀✍

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⠀⠀⠀➡️⠀Sabendo que em 1 segundo a fonte fornece 150 calorias então em x segundos ela fornecerá 24.000 calorias:

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$\LARGE\blue{\sf \dfrac{1}{150} = \dfrac{x}{24.000}}$

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$\LARGE\blue{\sf x = \dfrac{24.000}{150}}$

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$\LARGE\blue{\sf x = 160~[s] \approx 2,7~[min]}$

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⠀⠀⠀⭐ O que nos leva à seguinte combinação: F-F-F. ✌

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                                  $\quad\Huge\green{\boxed{\rm~~~\red{F-F-F}~~~}}$ ✅

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                             $\bf\large\red{\underline{\quad\quad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad}}$☁

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⠀⠀☀️ L͎̙͖͉̥̳͖̭̟͊̀̏͒͑̓͊͗̋̈́ͅeia mais sobre potência média:

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                                     $\huge\blue{\text{\bf\quad Bons~estudos.}}$ ☕

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                                          $\quad\qquad(\orange{D\acute{u}vidas\ nos\ coment\acute{a}rios})$ ☄

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                             $\bf\large\red{\underline{\qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \quad }\LaTeX}$✍

                                $\sf(\purple{+}~\red{cores}~\blue{com}~\pink{o}~\orange{App}~\green{Brainly}$ ☘☀❄☃☂☻)

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                                                          $\Huge\green{\text{ \underline{\red{\mathbb{S}}\blue{\mathfrak{oli}}~}~\underline{\red{\mathbb{D}}\blue{\mathfrak{eo}}~}~\underline{\red{\mathbb{G}}\blue{\mathfrak{loria}}~} }}$ ✞

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