Ao esquentar
de água uma pessoa utiliza uma chaleira de cobre de massa
. Considerando o calor especifico do cobre
e da água
, calcule a quantidade de calor necessária para se elevar a temperatura do conjunto (chaleira + água) de
até o ponto de ebulição da água,
. Qual o percentual de calor usado para aumentar a temperatura da água? Justifique todas as suas consideraçőes.
Qágua = 141210J
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular quanto de calor é necessário para aquecer uma chaleira de cobre e a água dentro dela de 25°C até 100°C. Para isso, vamos usar o conceito de calor específico, que é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1°C. Vamos precisar dos valores do calor específico do cobre e da água, além das massas de cada um.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o calor necessário para aquecer a água. A fórmula que vamos usar é:
Onde:
Vamos fazer as contas:
Passo 3
Agora, vamos calcular o calor necessário para aquecer a chaleira de cobre. Usamos a mesma fórmula:
Onde:
Calculando:
Passo 4
Agora, vamos somar o calor necessário para a água e para a chaleira para encontrar o calor total:
Passo 5
Por fim, vamos calcular o percentual de calor usado para aquecer a água em relação ao total. A fórmula é:
Substituindo os valores:
Resposta
A quantidade total de calor necessária é 155460 J e aproximadamente 90,8% desse calor foi utilizado para aquecer a água.