Um liquidificador funciona com potência de 750 W . Ao bater um litro de água no liquidificador, considere que toda a energia transferida pelo motor é transformada em energia interna da água,
a) Qual será a variação da temperatura da água após um minuto?
b) Baseado na sua experiência, quais considerações deveriam ser feitas para se obter uma resposta mais realista?

Passo 1

O enunciado dá um liquidificador com potência P=750,W batendo 1,L de água (que tem massa m=1,kg). Ele pede a variação de temperatura \Delta T em t=1 minuto, sob a hipótese de que toda a energia elétrica Q fornecida pelo motor vira calor na água. O conteúdo necessário é calorimetria básica, usando
Q = P\,t
e
Q = m\,c\,\Delta T,
onde c=4186,J/(k g\cdot K) é o calor específico da água.

Passo 2

Calcular a energia elétrica fornecida em t=60,s:
Q = P\,t = 750\;\text{W}\times 60\;\text{s} = 45000\;\text{J}.

Passo 3

Usar Q = m\,c\,\Delta T para encontrar \Delta T:
\Delta T = \frac{Q}{m\,c} = \frac{45000}{1 \times 4186}\approx 10{,}75\;\text{K}.

Passo 4

Portanto, a elevação de temperatura da água é de aproximadamente 10{,}8, ^{\circ}C.

Passo 5

Para obter uma resposta mais realista, deveríamos considerar que:
  • O motor não converte 100\% da energia elétrica em calor da água: há perdas mecânicas e elétricas (atrito nos rolamentos, calor no próprio motor, som, vibração).
  • Parte do calor gerado se dissipa para o copo do liquidificador e para o ar ambiente por convecção.
  • A mistura não aquece uniformemente; pode haver regiões com temperaturas distintas.
  • Em \DeltaT elevados, pode ocorrer evaporação, levando energia embora.
  • O calor específico da água varia ligeiramente com a temperatura, mas esse efeito é pequeno neste caso.

Resposta

(a) A variação de temperatura é cerca de 10{,}8, ^{\circ}C.
(b) Na prática, devemos levar em conta a eficiência do motor, perdas térmicas para o ambiente e o recipiente, distribuição não uniforme de temperatura e possível evaporação.

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