Question

Em um salão de beleza, uma manicure deve aquecer a água em que uma cliente imergirá as mãos antes de fazer as unhas. O volume de água é de 500 mL (0,5 kg), e deverá ser aquecido de 20 °C a 40 °C. A manicure imerge o ebulidor de 300 W na água e o liga a uma tomada elétrica conveniente. Para simplificar, considere que toda a energia térmica produzida no ebulidor, supostamente ideal, seja transferida à água. O calor específico da água é 4,2 × 103 J/(kg °C). O tempo, em segundos, durante o qual a cliente esperará a água ser aquecida antes de mergulhar as mãos no líquido é de
a) 14
b) 30
c) 7,2 × 10–2
d) 1,4 × 102
e) 2,8 × 102

Answer 1

Calor sensível = massa * calor específico * Δ temperatura
Q = m * c * ΔT

ΔT = Tf - To ( ⇒ Sendo Tf = 40 °C e To = 20 °C : )
ΔT = 40 - 20
ΔT = 20 °C ⇒ Esta é a variação de temperatura !

Sendo m = 0,5 kg, c = 4,2 * 10³ (J / Kg * °C) e ΔT = 20°C ⇒

Q = 0,5 * 4,2 * 10³ * 20
Q = 42000 Joules 

Potência = ( Energia | Trabalho ) / Tempo

P = E / t

Sendo P = 300 W e E = 42000 J ⇒

300 = 42000 / t
t = 42000 / 300
t = 140 segundos 

Em notação científica ⇒ 1,4 * 10² segundos ⇒ Este é o tempo que decorre até a água aquecer, logo, alternativa "d)" !