Question

Em um laboratório de análises clinicas é aquecido (sem que haja mudança de estado) 1kg de água com um "rabo quente" (um resistor de 5,6Ω de resistência elétrica), percorrido por uma corrente elétrica de 5A durante 10min (600s), sendo o calor específico da água 1 cal/g °C e 1 cal = 4,2 J. Considere que toda a energia fornecida pelo rabo quente seja utilizada para aquecer a água. A alternativa correta que apresenta, em ºC, a elevação da temperatura da água nessas condições é:

Answer 1

Olá!

A potência elétrica em um resistor pode ser calculada pela seguinte fórmula:

P = r . i²

Assim, temos que:

P = r . i²

P = 5,6 . 5²  

P = 140 W = J/s

Relacionando:

140 J -------- 1 s

  x J ------- 600 s (10 min)  

x = 84000 J = 84 kJ

Considerando que toda a energia fornecida pelo "rabo quente" seja utilizada para aquecer a água, podemos encontrar a elevação da temperatura aplicando a fórmula do calor sensível da calorimetria:

Q = m . c . ΔT

1 cal ------- 4,2 J

  Q   ------- 84000 J

Q = 20000 cal

Q = m . c . ΔT

20000 = 1000 . 1 . ΔT

ΔT = 20 ºC