Questão 50 (2º semestre) da UFG 2009

A potência absorvida é a energia (calor) recebida pela água dividida pelo tempo de aquecimento: P = \dfrac{Q}{\Delta t}. Como a água só muda de temperatura (não ferve nem muda de estado), o calor é sensível: Q = m\,c\,\Delta\theta.

1. Massa da água: a densidade é 1\ \text{g/ml}, então 200\ \text{ml} correspondem a m = 200\ \text{g}.
2. Variação de temperatura: \Delta\theta = 90 - 22 = 68\ ^\text{o}\text{C}.
3. Calor absorvido:
   Q = 200 \cdot 1 \cdot 68 = 13\,600\ \text{cal}
4. Potência:
   P = \frac{13\,600}{40} = 340\ \text{cal/s}

A água precisa absorver 340 calorias a cada segundo durante os 40\ \text{s} para chegar a 90\ ^\text{o}\text{C}.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AValor sem relação com a conta; não corresponde a Q/\Delta t com \Delta\theta = 68\ ^\text{o}\text{C}.
• BResulta de dividir o calor por um tempo errado, ou de usar metade da massa; não bate com 13\,600/40.
• CUsaria uma variação de temperatura incorreta (cerca de 58\ ^\text{o}\text{C}), e não 90-22.
• ESupõe uma variação de temperatura maior que a real (cerca de 90\ ^\text{o}\text{C}), esquecendo de descontar os 22\ ^\text{o}\text{C} iniciais.

Assunto: Calorimetria: calor sensível e trocas de calor.

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