Uma pessoa utiliza-se de um aquecedor elétrico de imersão, de potência constante e igual a 0,84 kW para aquecer 2000 cm3 de água numa panela metálica de 500 g de massa, até atingir o ponto de ebulição, sob pressão normal. Sabe-se que a temperatura inicial do conjunto (panela + água) está a 20ºC e que a panela e a água estão sempre em equilíbrio térmico entre si. Considerando que c metal = 0,20 cal/gºC, dágua=1g/cm3, c água= 1,0 cal/gºC, 1 caloria = 4,2 joules e admitindo que apenas o referido conjunto recebeu calor do aquecedor, o tempo mínimo
necessário para se atingir o objetivo em minutos é:a) 24 b) 1,4 c) 14 d) 12 e) 3,0
Soluções para a tarefa
Resposta:
C
Explicação: QS: m x c x ΔT
Transformar cal em Joules ⇒ X × 4.2
Qs água: 2000 x 1 ×4.2 x 20 - 100 = 672000
Qs panela: 500 x 0.20×4.2 x 20 - 100 = 33600
Q total = 672000 + 33600 = 705600
P= Q÷Tempo 0.84 kW = 0.84 x 10³ W = 840 W
840 = 705600 ÷ T
T = 705600 ÷ 840
T = 840 segundos 840÷60= 14 minutos
O tempo mínimo necessário para se atingir o objeto em minutos: 14 - letra c).
Como funciona a termologia?
A Termologia acaba funcionando como os fenômenos relativos tanto ao aquecimento quanto ao resfriamento, podendo oscilar aos corpos que acabam recebendo ou cedendo energia.
Dessa forma, quando analisamos o enunciado, verificamos que é possível utilizar a expressão da potência térmica, com isso:
- Pot = Q / Δt
PotΔt = Q.
PS: Constatamos que não houve mudança de estado físico, portanto:
- PotΔt = (mcΔФ)água + (McΔФ)panela
Então para a água, teremos:
2,0l = 2,0 dm³ = 2000 cm³
Págua = m / v = 1 = m / 2000
m = 2000g.
E com isso, é possível concluir:
0,84 . 10^3 / 4,2 . Δt = 2000 . 1,0 . (100 - 20) + 500 . 0,20 . (100 - 20)
200Δt = 16000 + 8000
200Δt = 168000
Δt = 840s sendo 14 min.
Para saber mais sobre Temperatura:
brainly.com.br/tarefa/44086676
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :))
#SPJ2
