Uma pessoa bebe 500 g de água a
. Admitindo que a temperatura dessa pessoa é de
, responda:
a) Qual a energia que essa pessoa transfere para a água?
kcal
b) Caso a energia absorvida pela água fosse totalmente utilizada para acender uma lâmpada de 100 W , durante quanto tempo ela permaneceria acesa? Dados: calor específico da água
e
Resposta:
a) Qual a energia que essa pessoa transfere para a água?
b) Caso a energia absorvida pela água fosse totalmente utilizada para acender uma lâmpada de 100 W , durante quanto tempo ela permaneceria acesa? Dados: calor específico da água
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
a) Calcular a energia que a pessoa transfere para a água quando ela aquece 500 g de água de até a sua temperatura de
.
b) Se essa energia fosse usada para alimentar uma lâmpada de , por quanto tempo a lâmpada ficaria acesa?
a) Calcular a energia que a pessoa transfere para a água quando ela aquece 500 g de água de
b) Se essa energia fosse usada para alimentar uma lâmpada de
Dados fornecidos:
- Massa da água:
. - Temperatura inicial da água:
. - Temperatura final (temperatura da pessoa):
. - Calor específico da água:
. - Conversão:
. - Potência da lâmpada:
.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar: para aquecer uma massa
de uma substância com calor específico
por uma variação de temperatura
, a energia (calor) absorvida é dada por
Explicando cada símbolo:
-
é a energia (calor) absorvida, em unidades compatíveis com (aqui inicialmente em calorias). -
é a massa em gramas. -
é o calor específico em , que nos diz quantas calorias são necessárias para elevar de água em . Para a água, significa que aquece de água em . -
é a diferença de temperatura em graus Celsius.
Também usaremos a relação entre energia, potência e tempo:
onde
é o tempo em segundos,
é a potência em
e
deve estar em joules.
Passo 3
Calcular a variação de temperatura
:
Passo 4
Calcular
em calorias usando
:
Converter para quilocalorias (
):
Passo 5
Converter
para joules (pois a potência está em
): com
,
Passo 6
Calcular o tempo
que a lâmpada de potência
ficaria acesa:
Se quiser uma ideia em minutos:
minutos e
segundos.
Passo 7
Resumo rápido do raciocínio (para a prova): usar
para obter a energia em calorias, converter para joules se a potência estiver em watts, e então usar
. Não esqueça de sempre checar unidades (g, °C, cal/g°C, J, W).
Resposta
a)
b)
b)