Considere uma panela com
de água a
. A base da panela tem diâmetro de
e está sobre a chama do fogão, que fornece calor a uma taxa média de transferência
. Considere para a água um valor médio de Cp de 4,20
e despreze o calor para aquecer o metal da panela. Calcular:
o calor necessário para a água atingir
;
o calor necessário para a água atingir
Passo 1
Então, meu amigo, o exercício diz que temos 24,1 kg de água a 18 °C e queremos aquecer até 100 °C. Ele também nos dá o calor específico médio da água (Cp = 4,20 kJ·kg⁻¹·K⁻¹) e pede o “calor necessário” (Q) para fazer isso acontecer, desprezando o calor absorvido pela panela. O conteúdo aqui é Termologia, mais especificamente Calor Sensível, e a fórmula principal que vamos usar é
Passo 2
Primeiro, vamos entender cada parte da fórmula:
-
é a massa da água (24,1 kg). -
é o calor específico da água (4,20 kJ·kg⁻¹·K⁻¹). -
é a variação de temperatura, ou seja .
Passo 3
Calculemos
:
Passo 4
Agora, substituímos na fórmula (lembrando de usar as mesmas unidades, aqui kJ):
Passo 5
Bastam umas continhas:
- Primeiro
. - Depois
.
Então dá
Resposta
O calor necessário para aquecer a água de 18 °C a 100 °C é aproximadamente