O elemento aquecedor de uma cafeteira opera a 120 V e transporta uma corrente de I=1,45 \mathrm{~A}.
Supondo que a água absorve toda a energia convertida pelo resistor, calcule quanto tempo leva para aquecer \mathrm{m}=0,68 \mathrm{~kg} de água a partir da temperatura ambiente ( 23,0^{\circ} \mathrm{C} ) até o ponto de ebulição. Use o calor específico de 4186J/(kg C).
De sua resposta em segundos.
Escolha uma opção:
A. 1259,65
B. 918,22
C. nenhuma das outras
D. 1565,28

Passo 1

O enunciado diz que o resistor da cafeteira opera com tensão V=120\\ \mathrm{V} e corrente I=1,45\\ \mathrm{A}. Queremos saber quanto tempo demora para elevar a temperatura de m=0,68\\ \mathrm{kg} de água de 23{,}0\,^\circ\mathrm{C} até 100\,^\circ\mathrm{C}. O conteúdo envolve eletricidade (potência elétrica) e calorimetria (energia para aquecer a água).

Passo 2

A potência elétrica entregue pelo resistor é dada por
P = V \cdot I.
Substituindo, temos
P = 120 \times 1,45 = 174\\ \mathrm{W}.

Passo 3

A energia necessária para aquecer a água é
Q = m \, c \, \Delta T,
onde c=4186\\ \mathrm{J/(kg\,^\circ C)} e \Delta T = 100 - 23 = 77\\ ^\circ\mathrm{C}. Logo,
Q = 0,68 \times 4186 \times 77 \approx 2{,}19\times 10^5\\ \mathrm{J}.

Passo 4

Como potência é energia por tempo, o tempo necessário é
t = \frac{Q}{P} = \frac{2{,}19\times 10^5}{174} \approx 1259{,}65\\ \mathrm{s}.

Resposta

A. 1259,65

Exercícios relacionados