Questão 55

AFA 2016

Física

(AFA - 2016)

Deseja-se aquecer 1,0 L de água que se encontra inicialmente à temperatura de 10 °C até atingir 100 °C sob pressão normal, em 10 minutos, usando a queima de carvão. Sabendo-se que o calor de combustão do carvão é 6000 cal/g e que 80% do calor liberado na sua queima é perdido para o ambiente, a massa mínima de carvão consumida no processo, em gramas, e a potência média emitida pelo braseiro, em watts, são

15; 600

75; 600

15; 3000

75; 3000

Gabarito:

75; 3000

Resolução:

Primeiro vamos calcular a quantidade de calor necessária para esquentar a água:

$Q=mcdot ccdot Delta t$

$Q=1000cdot 1cdot (100-10)=90000 cal$

Foi dito que 80% do calor é perdido para o ambiente, logo apenas 20% do calor emitido pela combustão aquece a água.

$Q=mcdot L$

$90000=0,2cdot mcdot 6000$

$m=75g$

Para calcular a potência média, precisamos do calor total liberado:

$Q_t=6000cdot 75=450000 cal=180cdot 10^4 J$

$P_m=frac{Q_t}{Delta t}=frac{180cdot 10^4}{10cdot 60}=3000 W$

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