Question

O efeito Joule trata da transformação de energia elétrica em energia térmica, ou seja, calor. Em nosso cotidiano existem várias aplicações, tais como chuveiros elétricos, secadores de cabelo e torradeiras elétricas. Suponha que uma pessoa deseje esquentar 300 ml de água desde a temperatura de 25oC até 47oC, contando para isso com a ajuda de um aquecedor elétrico, que, segundo as do fabricante, tem as seguintes características: 110 V – 3 A. Usando esse aquecedor elétrico dentro das recomendadas, qual deve ser o tempo, em segundos, necessário para que a água atinja a temperatura esperada? (Dados: calor da água 1 cal/goC, densidade volumétrica da água: 1 kg/L e 1 cal = 4 J.) 5. 20. 50. 80. 100.

Answer 1

Letra D, 80s

Utilizando a densidade iremos encontrar o equivalente em massa:

Em 1 Litro de água temos 1 kg.

1000 g ----1000 ml

     X -----  300 ml

X=300 g

Com o calor específico temos:

Q = m . c . ΔT

Q = 300 . 1 . 22

Q = 6600 cal

Transformando calorias em Joules temos:

1 cal = 4 J

6600 . 4 = 26.400 J

Calculando a Potência elétrica por

P =U . i

P = 110 . 3 = 330 [W]

Sabe-se também que potência é a variação da energia sobre o tempo.

P = ΔE / Δt

330 = 26.400 / Δt

Δt = 26.400/330 = 80s