Question

Um aquecedor de imersão (rabo quente) de 60W fornece energia térmica a uma porção de água de 500mL, que está a uma temperatura inicial de 56°F, durante 71s. Considerando que a energia transmitida pelo aquecedor será absorvida completamente pela porção de água referida, Assinale a alternativa que indica a temperatura final aproximada da água em °F.

dados:

cágua= 1,0 cal/g°C

1cal = 4,2 J

Answer 1

Olá, tudo certo?

Resolução:

Potencia térmica

 

                                 $\boxed{P=\frac{Q}{\Delta t} }$  ⇔  $\boxed{Q=m.c.\Delta \theta}$

Onde:

P=Potencia ⇒ [W]

Q=quantidade de calor fornecida ⇒ [cal]

Δt=intervalo de tempo ⇒ [s]

m=massa ⇒ [g]

c=calor específico ⇒ [ca/g °C]

Δθ=variação de temperatura ⇒ [°C]

Dados:

Ti=56 °F  ⇒ ≈13,4 °C

P=60 W

Δt=71s

m=500mL ⇒ ≈ 500g

f=4,2J

c=1,0 cal/g °C

Tf=?

A temperatura final da água em °F:

Temos:

                               $P=\dfrac{Q}{\Delta t} \to Q=P.\Delta t$ (II)

                             $Q=m.c.\Delta \theta$

                              $Q=m.c.(Tf=Ti)$

Isolando ⇒ (Tf) e substituindo (II) em (I),

                                  $Tf=\bigg(\dfrac{P.\Delta t}{f.m.c}\bigg)+Ti$

Substituindo os dados da questão:

                                   $Tf=\bigg(\dfrac{60*71}{4,2*500*1,0}\bigg)+13,4\\\\\\Tf=\bigg(\dfrac{4.260}{2.100}\bigg)+13,4\\\\\\Tf= 2+13,4\\\\Tf=15,5 ^{\circ} C\\\\\boxed{\boxed{Tf\approx 59,7^{\circ}F}}$

Bons estudos!!!