Question

Um recipiente de capacidade térmica desprezível, contém 2 L de água à 20°C. Um aquecedor de imersão de 1800 W é colocado dentro dessa água. Admitindo 1 cal = 4 J calcule o tempo para que essa água chegue ao ponto de ebulição.

Answer 1

Q=mct

 

1800J/s

450 cal/s

 

Q=2.1.80

Qagua=160cal (para o ponto de ebulição)

 

450 cal -----------1 s

160 cal------------x s

 

450x=160

x= 0,35... segundos

Answer 2

Olá. boa noite!

 

$<var>Q=m.c.\Delta\Theta\\ Q=2(kg).1.(100-20)\\ Q=2.1.80\\ Q=160cal \rightarrow Q=160.4 = 640J\\ \\ E=P.\Delta T \\ E=Q\\ 640=1800.\Delta T \\ \Delta T=\frac{640}{1800}\\ \\ \Delta T=0,35s</var>$

 

Agora vamos a explicação:

 

Primeiramente temos que saber a quantidade de calor necessária para fazer com que a água chegue ao ponto de ebulição, para isso usaremos a fórmula $<var>Q=m.c.\Delta \Theta</var>$. Q = quantidade de calor, m = massa (kg), c = calor específico e $<var>\Delta \Theta</var>$ = variação da temperatura. Lembre-se, 1L = 1kg, por isso que na massa ficará 2, pois como são 2 litros, serão 2 kg. Efetuando os cálculos, você encontrará que a quantidade de calor necessária para fazer a água chegar ao ponto de ebulição é 160cal, ou 640J. Então, se a quantidade necessária é 640J, então essa também será a energia necessária, certo? Escrevendo a fórmula e$<var>E=P.\Delta T</var>$, E = energia, P = potência e $<var>\Delta T</var>$ o tempo, efetuando os cálculos você achará que o tempo necessário será aproximadamente 0,35 segundos.

 

Espero ter te ajudado, boa noite!