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Texto-base:
Nas questões de Física, quando necessário, use
aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
densidade da água: d = 1,0 kg/L
calor específico da água: c = 1 cal/g °C
1 cal = 4 J
constante eletrostática: k = 9,0.10⁹ N.m²/C²
constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J/mol.K
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
Nas questões de Física, quando necessário, use
aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
densidade da água: d = 1,0 kg/L
calor específico da água: c = 1 cal/g °C
1 cal = 4 J
constante eletrostática: k = 9,0.10⁹ N.m²/C²
constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J/mol.K
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
Resolução comentada
São necessários 75 g de carvão e a potência do braseiro é de 3000 W.
O calor útil é Q = 1000·1·90 = 90 000 cal. Como só 20% é aproveitado, o calor liberado é 450 000 cal, o que dá 450 000/6000 = 75 g de carvão. A potência é 450 000·4 J/600 s = 3000 W.
Análise das alternativas
A e C (15 g): ignoram a perda de 80%, tomando 90 000/6000. A e B (600 W): usam apenas o calor útil, 360 000 J/600 s. As alternativas B e C misturam um valor correto com um errado.
Referência: Calorimetria e potência.
Resolução comentada do VaiConcursos.