Question

Determinado motor foi projetado por um engenheiro para executar um trabalho de 400 J em 10 s, com rendimento de 80%. Observando que praticamente toda a energia dissipada pelo motor era na forma de calor , o engenheiro pensou em aproveitar esse calor para aquecer uma amostra de 300mL de agua a temperatura inicial de 20 *C. Sabendo que o calor específico da agua e 1 cal/g x *C e que sua densidade e 1 g/cm3, a temperatura final atingida por essa amostra de agua em 20 minutos de funcionamento do motor e
a)25 C
b)30 C
c)35 C
d)40 C
e)45 C

Answer 1

O rendimento do motor pode ser equacionado como:

R = Eefetivo / Etotal

Substituindo os dados:

0.8 = 400 / Etotal
Etotal = 500 J

Sendo assim, 500J é dissipado em 10 segundos. (praticamente toda energia é dissipada em forma de calor)

Em 2 minutos (120 segundos) são dissipados 6000 J.

A energia em forma de calor transferida para água é:
(USANDO QUE 1 CAL = 4,18 J)

Q = M . c . T
6000 = 300 . 4,18  . T

T = 4,8 graus que é a diferença de temperatura alcançada. Se o valor inicial é 20 graus celsius então alcançara algo proximo de 25 graus celsius. Alternativa A