Alguem sabe como resolver? Dois recipientes A e B termicamente isolados e identicos contem respectivamente 2 e 1 litros de agua a temperatura inicial de 20 graus. Utilizando durante 80s um aquecedor eletrico de potencia constante, aquece-se a agua do recipiente A ate 60 graus. A seguir transfere se 1 litro de agua de A para B que passa a conter 2 litros de agua na temperatura T. Esse mesmo volume na temperatura T poderia ser obtido apenas com o recipiente A se a partir das mesmas condiçoes iniciais, utilizassemos o mesmo aquecedor ligado durante um tempo aproximado de: A 12 B 30 C 40 D 55 E 60 Muito obrigado quem responder!
Soluções para a tarefa
Resposta:
40 segundos
Explicação:
Olá! vamos lá:
Primeiro vamos calcular a potência (em cal/s) do aquecedor elétrico. Para fazer isso, vamos dividir a quantidade de calor necessária para a temperatura do recipiente A (com 2L = 2000g de água) variar de 20 °C até 60 °C.
Q=mcΔt
Q= 2000.1.(60-20) = 80.000 cal
Q/tempo= Potência ----- P=80000cal/80s = 1000 cal/s
Agora vamos calcular temperatura final da mistura de 1000g da água de A (60 °C) com toda a água de B. Obs: Te = temperatura de equilíbrio
Qabsorvido + Qcedido = 0
1000.1.(Te -20) + 1000.1.(Te - 60) = 0
Te= 40 °C
Tendo a informação da temperatura de equilíbrio podemos calcular a quantidade de calor necessária para elevar 2000g a 20°C até 40°C.
Q=2000.1.(40-20) = 40000 cal
Assim, se o aquecedor elétrico fornece 1000 cal/s, sem perdas, podemos calcular o tempo necessário para elevar a temperatura da água por meio de uma regra de três simples.
1000 cal -------- 1 s
40000------------ x
x = 40 segundos
Espero ter ajudado!