Question

Um aquecedor tem potência útil constante de 500 W. Ele é usado para elevar de 10 ºC a temperatura de uma panela de alumínio, que contém 1 litro de água à temperatura ambiente. A panela tem massa de 1 kg. O tempo gasto para esse aquecimento é dado, aproximadamente, por

Dados: calor específico da água cágua = 1 cal/g.ºC; calor específico do alumínio cal = 0,22 cal/g.ºC; densidade da água ρ = 103 kg/m3; 1 cal = 4,18 J.

Answer 1

Resposta:

t = 102 s

Explicação:

Sabendo que a densidade da água é de 1000 kg/m³, chegamos à conclusão de que em 1 L temos 1 kg de água, ou 1000 g.

A quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura do conjunto em 10 °C é a soma do calor usado para aquecer a panela e o usado para aquecer a água:

Q = Qpanela + Qágua = mpanela.caluminio.deltaT + mágua.cágua.deltaT = 1000.0,22.10 + 1000.1.10 = 12200 cal

Como 1 cal = 4,18 J, Q = 50996 J

A potência, por sua vez é a quantidade de calor dividida pelo tempo de aquecimento. Assim:

P = Q/t --> 500 = 50996/t --> t = aprox. 102 segundos

Lembrando que converti calorias para Joules porque W é J/s