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Questão 22

UFU 2022
Física

(UFU - 2022)

 

A queima de lenha produz cerca de 14,3 Mega Joules de energia por quilo. Considerando-se o calor específico da água em torno de 4200  J/Kg cdot^{circ}C, em uma caldeira com eficiência de 70%, quantos quilogramas de lenha seriam necessários, aproximadamente, para elevar em 10^{circ}C a temperatura de 10.000 litros de água, se esse sistema estivesse isolado?

A

42 Kg

B

60 Kg

C

100 Kg

D

24 Kg

Gabarito:

42 Kg



Resolução:

Devemos usar a equação fundamental da calorimetria para encontrarmos a energia total necessária para o aquecimento da água. Vale destacar que temos o volume de água, e devemos usar a sua massa na questão. A massa específica da água deve ser usada como 1,0 kg/l, informação que não consta no enunciado da questão, mas que pode estar presente ao final ou início da prova:

Q = mcDelta T

Q = 10.10^{3}.4,2.10^{3}.10

Q = 4,2. 10^{8} J

Se a caldeira trabalha com eficiência de 70%, então a energia total a ser extraída da queima da lenha deverá ser igual a:

Q = frac{Q}{eta } = frac{4,2. 10^{8} }{0,70} = 6.10^8 J

Portanto, podemos encontrar o quanto de lenha deve ser queimado:

m = frac{6.10^{8}}{14,3.10^{6}} = 0,419 . 10^{2} = 41,9 = 42 kg

Gabarito: A

 

 

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