Um aquecedor de imersão de 400 W é utilizado para aquecer 500 g de água à temperatura inicial de
até o ponto de ebulição (
).
Dados:
;
e
Calcule a energia necessária para aquecer a água de
até
Dados:
Calcule a energia necessária para aquecer a água de
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um aquecedor de imersão com potência de 400 W que está sendo usado para aquecer 500 g de água, aumentando sua temperatura de
até
, que é o ponto de ebulição da água. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula de calor sensível e as informações sobre a capacidade calorífica da água.
Passo 2
Para calcular a energia necessária para aquecer a água, usamos a fórmula:
Onde:
- $ Q $ é a energia em calorias,
- $ m $ é a massa da água,
- $ c $ é a capacidade calorífica específica,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Passo 3
Primeiro, identificamos os valores fornecidos no exercício:
- Massa da água, $ m = 500 , g $,
- Capacidade calorífica específica da água, $ c = 1 , \frac{cal}{g \cdot ^{\circ} \mathrm{C}} $,
- Variação de temperatura, $ \Delta T = 100^{\circ} \mathrm{C} - 20^{\circ} \mathrm{C} = 80^{\circ} \mathrm{C} $.
Passo 4
Agora, substituímos esses valores na fórmula do calor:
Passo 5
Fazendo as multiplicações:
Passo 6
Como geralmente usamos Joules (J) para medir energia, vamos converter calorias para Joules usando a relação dada:
Então:
Resposta
A energia necessária para aquecer a água de
até
é de
.