Question

O aumento do número de pessoas com acesso de recursos que proporcionam uma vida mais confortável torna indispensável o empenho de todas em adquirir hábitos que resultem em uma economia de água e de energia elétrica.
Segundo pesquisas, um banho de chuveiro em uma residência demora em média 15 minutos e são gastos 45 litros de água. Porém, se a pessoa tomar um banho "econômico", fechado o registro ao se ensaboado, o tempo do chuveiro ligado cai para 5 minutos e o consumo de água para 15 litros.
Com base nessas informações e sabendo que a variação de temperatura da água ao passar pelo chuveiro é de 15°C, determine:

a) A quantidade de calor, em calorias, utilizada para o aquecimento da água no banho "econômico";
Dados: calor específico da água= 1,0 cal/g°C;
massa específica da água= 1,0kg/L.

b) A economia de energia elétrica, em Joules, ao optar por banho "econômico".
Dado: 1 cal= 4,18J.

Answer 1

a) A quantidade de calor, em calorias, utilizada para o aquecimento da água no banho "econômico" é 225000cal.

b) A economia de energia elétrica, em Joules, ao optar por banho "econômico" é de  1881000 J

Explicação:

Se a massa específica da água é 1kg/L=100g/L, temos uma massa de 15000g para o banho econômico e 45000g para o banho tradicional.

a)

Sabemos que a quantidade de calor é dada por:

$Q=mc\Delta \theta$

Em que m é a massa, c é o calor específico e  $\Delta \theta$ é a variação da temperatura. Portanto,

$Q=15000\times 1 \times \Delta 15= 225000cal$

b)

A quantidade de calor gasta no banho tradicional é:

$Q=45000\times 1 \times \Delta 15= 675000cal$

A economia de energia é dada por :

675000-225000 = 450000cal = 450000 x 4,18 J = 1881000 J