(Unitatu-SP) Um líquido está a
. Se o calor específico desse líquido é 0.5 cal/g.
, uma fonte que fornece 50 cal/min deverá aquecer 100 g desse líquido até atingir
:
a) 10 min
b) 25 min
c)
min
d) 50 min
a) 10 min
b) 25 min
c)
d) 50 min
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados (vou listar exatamente o que temos e o que se pede):
Massa do líquido: .
Temperatura inicial: .
Temperatura final: .
Calor específico do líquido: .
Potência (taxa de fornecimento de calor) da fonte: .
O que se pede: o tempo necessário para aquecer os do líquido de
até
.
Massa do líquido:
Temperatura inicial:
Temperatura final:
Calor específico do líquido:
Potência (taxa de fornecimento de calor) da fonte:
O que se pede: o tempo necessário para aquecer os
Passo 2
Conceito fundamental: para aquecer uma massa
de uma substância de uma temperatura inicial
até uma final
, sem mudança de fase, a quantidade de calor necessária é dada pela fórmula
onde
é a variação de temperatura dada por
.
Explicando as variáveis:
é o calor necessário (unidade:
).
é a massa (unidade:
).
é o calor específico (unidade:
), que indica quantas calorias são necessárias para elevar
da substância em
.
é a variação de temperatura (unidade:
).
Explicando as variáveis:
Passo 3
Calcular a variação de temperatura
:
Passo 4
Aplicar a fórmula do calor para encontrar
. Vou mostrar as contas passo a passo:
Fazendo as multiplicações em ordem fácil:
e
. Portanto
Passo 5
Relação entre calor, potência e tempo: se uma fonte fornece calor a uma taxa constante
(potência), então o tempo necessário para fornecer uma energia
é
Aqui
está em
e
em
, então
ficará em minutos.
Passo 6
Calcular o tempo usando os valores encontrados:
Resposta
40 min