uma massa de 100g de agua a 5ºC de temperatura é aquecida por meio de uma resistência elétrica de imersão de potência 800W, durante 30s. Adote o calor sensível da água como 4J/kg.k. Suponha que todo calor fornecido pela resistência seja absorvida pelo água. A temperatura final da água será de:
Soluções para a tarefa
A quantidade de calor "Q" envolvida nesse processo é dada por:
Q = m.c.ΔT
Onde:
– "c" é o calor sensível da água, c = 4*10³ J/(kg.K)
– "m" é a massa de água, m = 100 g = 0,1 kg
– "ΔT" é a variação de temperatura da água
Se a potência da resistência elétrica é 800 W, então ela fornece uma energia de 800 J/s.
O aquecimento durou 30 segundos. Podemos encontrar a energia envolvida nesse processo através de uma regra de três:
800 [J] – 1 [s]
x [J] – 30 [s]
x = 800*30
x = 24000 J
Logo, a energia fornecida pela resistência elétrica durante esses 30 segundos foi de 24000 J.
Portanto, temos:
Q = m.c.ΔT
24000 = (0,1)*(4*10³)*ΔT
ΔT = 24000/[(0,1)*4.10³]
ΔT = 24000/400
ΔT = 60 K
Então, a variação de temperatura da água foi de 60 K. Em graus Celsius, a variação é a mesma (60 °C). Portanto, se a temperatura inicial da água era 5 °C, então a temperatura final da água será 5 + 60 = 65 °C.