Uma resistência elétrica de 1.800 W está imersa em 40 kg de água a 20^circ C. Determine:
Considere c=4,18 kJ / kg ^circ C
m resistência =0 kgê
Quanto tempo levará para essa resistência elevar a temperatura da água a 80^circ C.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos uma resistência elétrica de 1800 W mergulhada em 40 kg de água que está a 20 °C e a gente quer esquentar até 80 °C. Isso é um problema de calorimetria: a gente vai usar a fórmula
Q = m,c,De
para saber quanta energia (em joules) é necessária e depois usar
P = Qt
pra descobrir o tempo t. Aqui c é o calor específico da água, que é 4,18 kJ/kg·°C (ou 4180 J/kg·°C).

Passo 2

Calcular a energia necessária para aquecer:
  1. Massa da água m = 40,kg
  2. Calor específico c = 4,18,kJ/kg·°C = 4180 J/kg·°C
  3. Variação de temperatura De°C
Usando
Q = m,c,De
temos
Q = 40 times 4180 times 60 (em jou<=s)
Vamos fazer a conta:
4180 × 60 = 250 800
250 800 × 40 = 10 032 000 J
Então precisa de Q = 1,0032 times 10^7,J.

Passo 3

Agora relaciona com a potência da resistência:
P = Qtlongrightarrow t = QP
Substituindo Q = 1,0032times10^7,J e P = 1800,W:
t = 1,0032times10^71800,s approx 5573,3 s
Pra ficar mais de boa, converte pra minutos:
5573,3 s div 60 approx 92,9 min
Ou seja, cerca de 1 h e 33 min.

Resposta

O tempo é aproximadamente 5 573 s (que dá uns 92,9 min, ou 1 h 33 min).

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