Question

O físico inglês James Prescott Joule (1818-1889) estudou como a água pode ser aquecida quando ela é inteiramente mexida com as pás de um agitador, verificando que o aumento de temperatura é proporcional ao trabalho realizado. A mesma variação de temperatura pode também ser obtida colocando-se a água em contato com algum corpo mais quente. Observe, a seguir, uma aplicação deste estudo. Um aquecedor elétrico de imersão com potência 50 cal/s é usado para ferver 100g de água para uma xícara de café. Considerando-se que a temperatura inicial da água é de 20ºC e que o calor específico da água é 1 cal/gºc, o tempo necessário para ferver esta quantidade de água a uma temperatura de 100ºC, desprezando as perdas de calor para o meio ambiente, em segundos, vale: a) 168 b) 200 c) 151 d) 220 e) 160

Answer 1

A alternativa correta é a letra e).

A quantidade de calor necessário para fazer com que a água tenha essa variação de temperatura é calculada pela equação fundamental da calorimetria Q = m.c.ΔT, Onde Q é a quantidade de calor total, m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.

Após calcularmos o calor total, basta ver quantos segundos o aquecedor levaria para fornece essa quantidade de calor.

Resolvendo:

Q = m.c.ΔT

Q = 100.1.(100-20)

Q = 8000 cal

A potência do aquecedor é 50 cal/s, então:

8000/50 = 160 segundos.

A resposta correta é a letra e).