Uma chaleira elétrica dissipa 200 W na água que ela contém, através de uma resistência elétrica. Calcule quanto tempo leva para esta chaleira esquentar 500 mL de água da temperatura ambiente, 25^circ C, até a temperatura de ebulição de 100^circ C.

Passo 1

Beleza, olha só o que o enunciado nos dá e o que precisamos fazer:
  • Matéria: calorimetria e potência elétrica.
  • Enunciado: uma chaleira dissipa 200 W na água, temos 500 mL de água que vai de 25 °C até 100 °C.
  • O que precisamos: calcular o tempo que ela leva pra esquentar essa água.
Para isso, a gente vai usar a ideia de calor necessária (Q) para elevar a temperatura da água e depois relacionar com potência § pra achar o tempo (t).

Passo 2

Primeiro transforma volume em massa:
  • Sabemos que a densidade da água é cerca de 1 kg/L.
  • Então 500 mL = 0,5 L → massa .

Passo 3

Agora entra o conceito de calor:
  • A fórmula básica é
Q = m,c,De
onde
é a energia (em joules) que a gente precisa fornecer,
é a massa da água,
é o calor específico da água ( ),
é a variação de temperatura.
Aqui .

Passo 4

Vamos calcular o Q = m,c,De:
Q = 0,5 times 4180 times 75 = 156750 J

Passo 5

Por fim, relacionamos energia com potência pra achar o tempo:
P = QtLongrightarrow t = QP
Temos t = 156750 J200 J/s = 783,75 s e 783,75 sdiv 60 approx 13,06 min , então
Convertendo pra minutos:

Resposta

Leva cerca de 784 s, ou aproximadamente 13,1 minutos, para esquentar os 500 mL de água de 25 °C a 100 °C com potência de 200 W.

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