Question

Uma jarra térmica com aquecimento elétrico e paredes adiabáticas pode ser utilizada para aquecer líquidos em seu interior utilizando um elemento resistivo que aquece devido ao Efeito Joule. Considere uma jarra térmica com aquecimento elétrico, projetada para operar a uma tensão de 100,0 V e corrente elétrica de 4,0 A através de seu elemento resistivo para produzir aquecimento. Deseja-se aquecer 0,50 litros de água da temperatura inicial de 15,0 ℃ até a temperatura final de 95,0 ℃. Considere que não há troca de calor através das paredes da jarra e que o calor gerado pelo elemento resistivo é integralmente transferido para o líquido. Assinale a alternativa que mostra CORRETAMENTE o tempo necessário para causar esta variação de temperatura na água. Dados: calor específico da água, = 1,00 ℃ = 4,20 ° ; densidade da água, ρ = 1,00 = 1000

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Sabemos que calor sensível é aquele que provoca variação na temperatura do corpo e ele pode ser calculado por -

Q = mcΔt

Onde,

m = massa (gramas)

c = calor específico da água = 1 Cal/g°C = 4,2 J/g°C

Δt = variação da temperatura = 95 - 15 = 80°C

Não sabemos a massa mas sabemos o volume e a densidade da água, então-

ρ = m/V

0,5 L ⇒ 500 cm³

1 = m/500

m = 500 gramas

Q = 500·4,2·80

Q = 168000 Joules

A potência da jarra térmica pode ser calculada por-

P = U·i

U = ddp (volts)

i = intensidade da corrente (A)

P = 100·4 = 400 Watts

Watt = Joule/segundo

P = Q/t

400 = 168000/t

t = 420 segundos

t = 420/60 = 7 minutos