O manual de um aparelho televisor avisa que ele deve ser colocado em um local bem arejado, já que, durante seu funcionamento, ele dissipa calor a uma razão de aproximadamente 24 cal/s. Suponha que o televisor mencionado tenha sido ligado em um ambiente vazio e fechado, com 10 m³ de ar. Considere: calor específico do ar (c ar ) = 0,24 cal/g °C; densidade do ar (dar) = 1,225 kg/m³. Desprezando a capacidade calorífica do televisor, quanto tempo, aproximadamente, levaria para o calor dissipado pelo aparelho elevar a temperatura do ambiente em 10 graus?
Soluções para a tarefa
Olá!
O calor que provoca uma mudança de temperatura de um corpo é chamado de Calor Sensível e pode ser calculado através da equação:
Q = m.c.ΔT
Onde Q é a quantidade de calor sensível, dado em cal, m é a massa do corpo, dada em g, c é o calor especifico do corpo, dado em cal/g ºC e ΔT é a variação de temperatura, em ºC.
Nesse problema, temos que o volume de ar é de 10³ e que sua densidade é de 1,225 Kg/m³. Logo temos que a massa total de ar é de 12,25 Kg ou 12250 g.
A variação de temperatura no ambiente é de 10ºC e o calor especifico do ar é de 0,24 cal/g.ºC. Assim, aplicando os dados na equação, teremos:
Q = 12250.0,24.10
Q = 29400 cal
Assim, o televisor precisa dissipar 29400 cal de calor sensível para que a temperatura do ambiente suba 10ºC. Como ele dissipa calor a uma razão de aproximadamente 24 cal/s, temos que o tempo necessário para isso ocorrer é de 1225 segundos, o que corresponde a 20,42 minutos.
Bons estudos!