Em um aquário de 10l, completamente cheio de água, encontra-se um pequeno aquecedor de 60W. Sabendo que em 25 minutos a temperatura da água aumentou de 2,0^circ C determine:
a) Que quantidade de energia foi absorvida pela água;
b) Que fração da energia fornecida pelo aquecedor foi perdida para o exterior. Dados: calor específico da
água: c=1,0 cal / g^circ C ; 1,0 cal= 4, 0J.

Passo 1

Beleza, amigo, o enunciado diz que temos um aquário de 10 L de água (totalmente cheio) e um aquecedor de 60 W que, em 25 min, fez a água subir 2,0 °C. Precisamos usar calorimetria (pra achar a energia absorvida pela água) e potência (pra achar a energia total que o aquecedor liberou). Dados que vamos usar:
• calor específico da água
• conversão

Passo 2

Primeiro, converte volume de água em massa. Como a densidade da água é 1 g/mL, 10 L = 10 000 mL = 10 000 g.

Passo 3

Agora calcula a energia absorvida pela água (calor sensível):
Q = m,c,De
Substituindo:
Q = (10,000,g) times (1,0,cal/g,^circC) times (2,0,^circC) = 20,000,cal
E em joule, usando Q = 20,000,cal times 4,J/cal = 80,000,J :

Passo 4

Agora vê quanta energia o aquecedor forneceu. Sabendo que potência Esup = P times t = 60,J/s times 1500,s = 90,000,J e o tempo é 25 min = 1500 s:

Passo 5

A fração que foi perdida pro ambiente é a diferença entre o que o aquecedor deu e o que a água absorveu, dividida pelo que o aquecedor deu:
fração perdida = Esup - QEsup = 90,000 - 80,00090,000 = 10,00090,000 = 19 approx 0,11;(11%) çã

Resposta

a) Energia absorvida pela água:
Q = 20,000,cal = 80,000,J
b) Fração da energia fornecida que foi perdida:
19approx 0,11;(11%)

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