Um certo umidificador funciona aquecendo a água até o ponto de ebulição e depois evaporando-a. A cada minuto são adicionados 41 g de água a 14^circ C para substituir os 41 g que evaporam. O calor de fusão da água é de 333 kJ / kg, o calor de vaporização é de 2256 kJ / kg, e o calor específico é de 4190 J / kg cdot K. Quanto de energia em kcal por minuto este umidificador consome?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um umidificador recebe 41 g de água a 14 °C por minuto, que é aquecida até 100 °C e depois evaporada. A gente precisa calcular quanta energia (em kcal) ele gasta por minuto.
Conteúdo: calor sensível e calor latente de vaporização.
O que vamos usar:
  • Fórmula do calor sensível: .
  • Fórmula do calor latente: .
  • Conversão de J para kcal: .

Passo 2

Primeiro, converte a massa pra quilograma:
De.
Depois, calcula o calor pra esquentar de 14 °C até 100 °C usando Q1 = 0,041 times 4190 times 86 = 14,773,94; J approx 14,77;kJ :

Passo 3

Agora o calor de vaporização:
Lv = 2256;kJ/kg,
Q2 = m,Lv = 0,041 times 2256 = 92,496;kJ

Passo 4

Somando as duas partes em kJ:
Qtotal = Q1 + Q2 = 14,77 + 92,496 = 107,266;kJ
Pra passar pra kcal, divide por 4,184 kJ/kcal:
Qtotal = 107,2664,184 approx 25,64;kcal

Resposta

O umidificador consome aproximadamente 25,6 kcal por minuto.

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