Um estudante deseja fazer um chá quente. Ele coloca 500g de água dentro de um micro-ondas para aquecê-la. A água estava inicialmente à 20oC. O forno de micro-ondas pode fornecer energia para a água a uma taxa de 1.200W. O estudante, então, liga o micro-ondas e espera a água aquecer até 100oC. Qual o tempo aproximado para que a água chegue a 100oC?
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Olá!
Vamos nos apropriar da equação de quantidade de calor para a gente poder responder essa questão:
Q = m * c * (Tf - Ti)
onde,
Q: quantidade de calor;
m: massa, no caso, 500 g;
c: calor especifico da água, no caso, 1;
Tf: temperatura final, no caso, 100 °C;
Ti: temperatura inicial, no caso, 20 °C;
Aos cálculos:
Q = m * c * (Tf - Ti)
Q = 500 * 1 * (100 - 20)
1.200 = 500 * 80
Q = 40.000
A potência do microondas é de 1.200 Watts ou seja, 1200 Joules por segundo.
Sabemos que 1 cal = 4,186 J, então 40.000 calorias equivale a 167440 Joules, faremos uma regra de três simples:
1 segundo ---------------------- 1200 Joules
x segundos --------------------- 167440 Joules
x ≈ 139,533 segundos
x ≈ 2min20s
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