Uma resistência elétrica de 1.800 W está imersa em 40 kg de água a
. Determine:
Considere
Quanto tempo levará para essa resistência elevar a temperatura da água a
.
Considere
Quanto tempo levará para essa resistência elevar a temperatura da água a
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
para saber quanta energia (em joules) é necessária e depois usar
pra descobrir o tempo
. Aqui
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:
- Massa da água
kg - Calor específico
kJ/kg·°C = 4180 J/kg·°C - Variação de temperatura
°C
Usando
temos
Vamos fazer a conta:
4180 × 60 = 250 800
250 800 × 40 = 10 032 000 J
4180 × 60 = 250 800
250 800 × 40 = 10 032 000 J
Então precisa de
J.
Passo 3
Agora relaciona com a potência da resistência:
Substituindo
Pra ficar mais de boa, converte pra minutos:
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).