Question

Deseja-se aquecer 1,0 L de água que se encontra inicialmente à temperatura de 10 °C até atingir 100 °C sob pressão normal, em 10 minutos, usando a queima de carvão. Sabendo-se que o calor de combustão do carvão é 6000 cal/g e que 80% do calor liberado na sua queima é perdido para o ambiente, a massa mínima de carvão consumida no processo, em gramas, e a potência média emitida pelo braseiro, em watts, são

Answer 1

Calorias necessárias:
Q = 1000*1*90 = 90.000 cal = 90 kcal

20% de 6000 = 1200cal/g

Massa mínima: 90.000/1200 = 75 gramas
Pot = Q/t = 1200/600 = 2W

não sei se está certo, man

Answer 2

A quantidade de calor necessária para aquecer 1 litro de água (c = 1 cal/g.ºC) de 10ºC até 100ºC é dada pela equação:

C = m.c.ΔT

C = 1000*1*(100-10)

C = 90000 cal

O calor liberado pela queima do carvão é de 6000 cal/g, ou seja:

ΔQ/m = 6000 cal/g

Mas como apenas 20% deste calor é usado no aquecimento da água, temos que na verdade, o calor liberado pelo carvão para a água é de:

ΔQ/m = 6000*0,2 = 1200 cal/g

A massa total de carvão para liberar as 90 mil calorias necessárias é de:

m = 90000/1200 = 75 g

A potência em Watts é dada em Joules por segundo (1 cal = 4 J), então, a energia que o braseiro emite é de 75*6000*4 em 600 segundos. Assim, a potência é:

P = ΔQ/ΔT = 75*6000*4/600 = 3000 J/s

P = 3000 W