Question

Uma sala de 4 x 5 x 6m deve ser aquecida por um aquecedor de resistência. É desejável que o aquecedor seja capaz de elevar a temperatura do ar na sala de 7°C para 25°C em 15 minutos. Supondo que não haja perdas de calor da sala e que a pressão atmosférica seja de 100kPa, determine a potência necessária do aquecedor. Suponha um calor específico constante na temperatura ambiente.

Answer 1

O aquecedor tem a potência de 3130 W.

A quantidade de calor necessário para aumentar a temperatura da sala pode ser calculada pela Equação Fundamental da Calorimetria, Q = m.c.ΔT, Onde Q é a quantidade de calor, m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a variação da temperatura.

Sabendo que:

O volume do ar na sala é 4.5.6 = 120 m³, 1 m³ tem a massa de 1,3 Kg, e sendo assim, 120 m³ tem a massa de 156 Kg (156000 g) e que o calor específico do ar nessa pressão é c = 0,24 cal/g.ºC.

Resolvendo:

Q = m.c.ΔT

Q = 156000.0,24.(25-7)

Q = 156000.0,24.18

Q = 673920 cal

Como 1 cal = 4,18 J, temos:

Q ≅ 2816985 J

Como Potência (P) é o trabalho (τ) dividida pelo tempo (15 minutos tem 900 segundos), temos:

P = τ/t

P = 2816985/900

P ≅ 3130 W