(unioeste 2017) uma pessoa deixou um aquecedor portátil (ebulidor) dentro de um recipiente com dois litros de água que estavam inicialmente à temperatura de 20 °C. O aquecedor é composto por um único resistor que opera em uma tensão de 110 V. A pessoa voltou após um intervalo de 20 minutos e verificou que 40% da água ja havia evaporado do recipiente. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor é absorvida pela água e que toda a evaporação é somente devido a ação do ebulidor, ou seja, nao houve nenhuma evaporação espontânea da água para o meio ambiente. Despreze também a capacidade térmica do recipiente e do aquecedor.Dados:Calor específico da agua = 1,0 cal/g°CCalor latente de vaporização da água = 540 cal/gDensidade absoluta da agua = 1,0 kg/L1 cal = 4,2 JTemperatura de ebulição da água = 100 °CA partir de tais informações, assinale a alternativa CORRETA.a) o calor latente consumido no processo de evaporação é igual a 1,08 x 10^6 cal.b) a quantidade de calor total absorvida pela água foi inferior a 2,0 x 10^6 Jc) a potência fornecida pelo aquecedor é de 1000 Wd) a resistência do aquecedor é superior a 5,00 Ohme) a corrente elétrica consumida pelo aquecedor é igual a 10 A.
Soluções para a tarefa
a)
40% de 2000 g de água = 800 g.
Q = m . Lv
Q = 800 . 540
Q = 432.000 cal
b)
Q total = Q latente + Q sensível
Cálculo do calor sensível:
Q = m . c . Δθ
Q = 800 . 1 . 80
Q = 64.000 cal
Q total = 432.000 + 64.000
Q total = 496.000 cal
1 cal === 4,2 J
496.000 = x
x = 2.083.200 J
c)
P = E / Δt
P = 2.083.200 / 1200
P = 1736 W
d)
P = U²/R
1736 = 110² / R
R = 6,97 Ω
e)
P = i . U
1736 = i . 110
i = 15,78 A
Alternativa correta - D.
a) Considerando que o calor latente consumido no processo de evaporação é igual a 1,08 x 10^6 cal:
40% de 2000 g de água = 800 g.
Q = m . Lv
Q = 800 . 540
Q = 432.000 cal
b) A quantidade de calor total absorvida pela água foi inferior a 2,0 x 10^6 Jc) a potência fornecida pelo aquecedor é de 1000 W é 2.083.200 J.
Q total = Q latente + Q sensível
Cálculo do calor sensível:
Q = m . c . Δθ
Q = 800 . 1 . 80
Q = 64.000 cal
Q total = 432.000 + 64.000
Q total = 496.000 cal
1 cal === 4,2 J
496.000 = x
x = 2.083.200 J
c) A potência fornecida pelo aquecedor é de 1000 W é de 1736W.
P = E / Δt
P = 2.083.200 / 1200
P = 1736 W
d) A resistência do aquecedor é superior a 5,00 Ohm é de 6,97.
P = U²/R
1736 = 110² / R
R = 6,97 Ω
e) Considerando corrente elétrica consumida pelo aquecedor é igual a 10 A:
P = i . U
1736 = i . 110
i = 15,78 A
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