Question

Uma fonte térmica é utilizada, por imersão, para aquecer 200g de água, durante um intervalo de tempo de 5 min, a potência da fonte térmica é de 30cal/s. A temperatura inicial da água é de 10ºC. Após 5min, a temperatura final da água será de? (Dado calor específico da água => c = 1,0cal/g.ºC)

a) 55ºC
b) 45ºC
c) 35ºC
d) 25ºC

Answer 1

Resposta:

a) 55ºC

Explicação:

m = 200 g

tempo = 5 min = 5.60 s= 300 s

A quantidade de calor será 300. 30 = 9000 cal (30 calorias por segundo, basta multiplicar pelo tempo que a fonte permanece ligada)

Use a equação fundamental da calorimetria

$Q = m.c.\Delta T\\9000 = 200.1.\Delta T\\9000/200 = \Delta T \\45 = \Delta T$

Note que houve aquecimento de 45ºC, mas a temperatura inicial era de 10ºC, logo, a resposta final será 10+45=55ºC

Answer 2

Resposta:

Solução:

$\sf \displaystyle Dados: \begin{cases} \sf m = 200\:g \\ \sf \Delta t = 5 \: min \times 60 = 300\:s \\\sf P ot = 30\: cal/s \\\sf T_1 = 10\: \textdegree C \\ \sf T_2 = \:? \:\textdegree C \\ \sf c = 1,0\: cal/g\: \textdegree C \end{cases}$

Primeiramente precisamos determinar a quantidade de calorias a partir da seguinte relação:

$\sf \displaystyle Pot = \dfrac{Q}{\Delta t}$

$\sf \displaystyle Q = Pot \cdot \Delta t$

$\sf \displaystyle Q = 30\: cal / \diagup\!\!\! {s} \cdot \Delta 300 \: \diagup\!\!\! {s}$

$\boldsymbol{ \sf \displaystyle Q = 9\:000\: cal } \quad \gets$

Determinar a temperatura fina a partir da equação Fundamental da Calorimetria:

$\sf \displaystyle Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

$\sf \displaystyle \Delta T = \dfrac{Q}{m \cdot c}$

$\sf \displaystyle (T_2 - T_1) = \dfrac{9\: 000}{200 \cdot 1}$

$\sf \displaystyle (T_2 - 10) = \dfrac{9\: 000}{200 }$

$\sf \displaystyle (T_2 - 10) = 45$

$\sf \displaystyle T_2 = 45 + 10$

$\boxed{ \boxed { \boldsymbol{ \sf \displaystyle T_2 = 55\: \textdegree C }}} \quad \gets \mathbf{ Resposta }$

Alternativa correta é o item A.

Explicação: