Question

ALGUÉM PODE ME AJUDAR AGORA POR FAVOR!!!
Qual é o fluxo de energia em (joules/segundo)que precisa ser fornecida para 15 litros de água a 22 C para que esta água vaporize e atinja a temperatura de 150 C em 15 min.Sendo calo específico d'água líquida igual a c=1,0 cal/(g.C).calor latente de vaporização da água igual a L=540calcal/g, calor específico do vapor d'água 0,48 cal/(g.C)e massa específica da água igual a p=1000kg/m³

Answer 1

Resposta:

fluxo = 44,94 J/s.

Explicação:

• Primeiro, deve-se calcular a massa de água:

15 L = 15 dm³

15 dm³ = 0,015 m³

m = 0,015 m³ x 1000 kg/m³ = 15 gramas

• Depois, deve-se calcular o total de energia necessária para a água passar de 22°C para 150°C.

sendo Q = mcΔT:
- Q₁ = 15 x 1 x 78

(a variação acima vem da diferença 100°C - 22°C, pois a partir de 100°C a quantidade de calor tem uma modificação em seu cálculo)
Q₂ = 15 x 540

(corresponde à quantidade de calor necessária para a água passar do estado líquido para o gasoso)
Q₃ = 15 x 0,48 x 50

(o calor específico mudou, pois agora a água está no estado gasoso, e a variação de temperatura vem da diferença 150°C - 100°C)

• Q Total = Q₁ + Q₂ + Q₃ = 1.170 + 8.100 + 360 = 9.630 cal

• Agora que temos a quantidade de calor total necessária, devemos convertê-la para a unidade pedida no enunciado, joules:

1 cal = 4,2J ==> 9.630 cal = 40.446 J.

• Para se obter o fluxo por unidade de tempo, deve-se estabelecer uma razão entre a quantidade de energia e o tempo, em segundos

fluxo = 40.446 / 15 x 60 (multiplicado por 60, pois está sendo convertido de minutos para segundos)

fluxo = 44,94 J/s.