Question

(UEA-AM) O aquecimento solar de água para banho é uma solução energética ecológica e econômica. Sistemas como esses, em dias de baixa insolação, devem compensar a falta de insolação solar com o acionamento de resistores elétricos dentro dos boilers, recipientes dentro dos quais a água é mantida aquecida. Um desses boilers, de capacidade 100 L, reteve a água a 24°C e, por isso, um termostato teve que acionar o resistor elétrico para que a temperatura fosse elevada para 32°C. Sendo o calor específico da água 1 cal/(gx°C), 1 cal igual a 4,2 J e a densidade da água igual a 10³ g/L, a energia elétrica, em J, que teve de ser empregada para promover esse aquecimento foi, aproximadamente:

A) 420.000
B) 860.000
C) 3.400.000
D) 3.800.000
E) 5.300.000​

Answer 1

Letra C

3.400.000 Joules

A energia gerada deve ser igual a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de 24°C para 32°C.

E = Q

O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura. Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -

Q = mcΔt

Não temos a massa de água mas temos a densidade e o volume-

d = m/V

m = dV

Assim,

E = m·c·ΔT

E = d·V·c·ΔT

E = 10³·100·1·(8)

E = 8·10⁵ cal

Para transformar em Joules, multiplicamos o valor por 4,2 -

E = 33,6 x 10⁵ Joules

E = 3,36 x 10⁶ Joules

E ≅ 3.400.000 Joules