Question

Um aquecedor elétrico de imersão é constituído por um resistor de 15 ohms e funciona sob tensão de 120 volts. Esse aparelho é utilizado para aquecer 900g de água , a 20ºC , ao nível do mar .
Considerando que todo calor é absorvido pela água e que oncalor específico da água seja 4,0 . 10³ J/kg . Cº , então em quantos minutos a água começará a ferver?

Answer 1

$Q = mc[\tex]ΔT [tex]Q = 900 * 4 * 10^{3} * 80$ , 80 pois a água começa a ferver               $Q = 288 * 10^{6} J$                    aos $100^{o}C$

Como o que aquece a água é a potência dissipada pelo resistor, temos:

$P_{d} = \frac{U^{2}}{R}$
$P_{d} = \frac{120^{2}}{15}$
$P_{d} = 960W$

Mas, potência também pode ser expressada por:(somente neste caso, pois o enunciado disse-nos que toda a energia liberada é absorvida pela água, logo P  = Pd)

$P = \frac{Q}{t}$, utilizamos o Q no lugar do trabalho, pois esta é a   $t = \frac{Q}{P}$            energia liberada e está em Joule.
$t = \frac{288*10^{6}}{960}$
$t = 300.000 s = 5.000 min$

Answer 2

Resposta:

Explicação:

a potência dissipada pelo resistor será dada por:

POt=U²/R => POt=120²/15 => POt=960 W

Como Pot=Q/t (fluxo de calor), tem-se que:

Q=POt.t => Q=m.c.ΔT => m.c.ΔT=POt.t => t=m.c.ΔT/POt => 900.10-3.4.10³.(100-20)/960=t => t=300 segundos ou t=5 minutos

OBS: Perceba a transformação da massa que estava em gramas para kilograma já que quem manda nas unidades é o calor específico por ser constante. Nesse caso tem-se todas as unidades no SI (Sistema Internacional).

Espero que tenha sido claro. Abraços.