Uma cozinheira distraiu-se e encostou uma parte do antebraço em uma panela muito quente, sofrendo queimadura. Admitindo que, na área de sua pele que sofreu o contato, a temperatura aumentou de 36,5^circ C para 66,5^circ C em 0,5 s, qual foi a potência da transferência de calor da panela para a pele da cozinheira? (Considere a capacidade térmica na pele afetada da cozinheira como 0,02 cal / ^circ C e 1 caloria =4,2 Joules.)

Passo 1

O enunciado está no contexto de transferência de calor e pede a potência térmica média que passou da panela para a pele. Para isso vamos usar a relação
P = QDe<a t
em que Q é a energia térmica absorvida e De<a t é o tempo de 0,5 s. Como temos a capacidade térmica da área de pele afetada, calculamos primeiro Q via
Q = C,De<a T
em calorias e depois convertemos para joules usando 1 cal =4,2 J.

Passo 2

Calcular a variação de temperatura De<a T:
De<a T = 66,5^circC - 36,5^circC = 30^circC

Passo 3

Calcular a energia térmica Q em calorias:
Q = C,De<a T = 0,02;cal^circCtimes 30^circC = 0,6 cal

Passo 4

Converter Q para joules:
Q = 0,6 caltimes 4,2;Jcal = 2,52 J

Passo 5

Calcular a potência média P:
P = QDe<a t = 2,52 J0,5 s = 5,04 W

Resposta

A potência média de transferência de calor foi aproximadamente 5,04 W.

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