Question

ALGUÉM ME AJUDA PFV, RESPOSTA CORRETA !
Deseja-se projetar um ebulidor que seja capaz de elevar a temperatura de 1 litro de água de 20°C a 100°C em 2 minutos. Supondo que todo o calor desenvolvido no ebulidor seja usado para aquecer a água, considerando o calor específico da água 4,2 × 10^3J/kg•°C e a densidade da água 1 kg/litro, determine:
a) A potência do ebulidor.
b) A sua resistência, se for projetado para ser ligado em 120 V.

Answer 1

a) Primeiramente, precisamos descobrir a quantidade de calor que ele deverá fornecer para aquecer a água. Lembrando que 1l de água tem massa de 1kg (densidade dada no enunciado) e que as unidades devem estar coerentes, isto é, o calor específico está em função de kg, então a massa tbm deve ser fornecida assim. Ademais, pela equação fundamental da calorimetria:

Q = m.c.ΔT

Q = 1 .4,2.10³ . (100-20)

Q = 4,2 . 80 . 10³

Q = 3,36.10⁵ J

Lembrando que 2min = 120s e que, por definição, a potência termica é dada por:

Pot = Q/Δt

Pot = 3,36.10⁵/1,2.10²

Pot = 2,8.10³ W

Pot = 2800 W

b) Sabemos que num circuito elétrico, a potência pode ser escrita como:

Pot = U²/R

Substituindo os dados:

2800 = 120²/R

R = 14400/2800

R = 5,14 Ω