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Um fogão, alimentado por um botijão de gás, com as características descritas no quadro abaixo, tem em uma de suas bocas um recipiente com um litro de água que leva 10 minutos para passar de 20°C a 100°C. Para estimar o tempo de duração de um botijão, um fator relevante é a massa de gás consumida por hora. Mantida a taxa de geração de calor das condições acima, e desconsideradas as perdas de calor, a massa de gás consumida por hora, em uma boca de gás desse fogão, é aproximadamente
- A) 8 g
- B) 12 g
- C) 48 g
- D) 320 g
- E) 1920 g
Características do botijão de gás Gás____________________________GLP Massa total______________________13 kg Calor de combustão_______________40 000 kJ/kg
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Resposta:
A alternativa correta é letra C
Primeiro, calculemos a taxa de geração de calor do fogão. Para ferver 1L de água, temos o calor:
m = 1 kg;
c = 1 cal/g ºC ≅ 4.103 J/Kg ºC;
ΔT = (100 - 20) = 80 ºC;
⇒ ΔQ = m.c.ΔT = 1 . 4.103 . 80 = 3,2.105 J = 320 kJ
Portanto, temos a taxa:
Δt = 10 min
⇒ T = ΔQ/Δt = 32 kJ/min
∴ Em 1h = 60 min, temos:
ΔQ = 32 . 60 = 1920 kJ
Como são gerados 40 000 kJ a cada 1 kg de gás em combustão, temos que a massa consumida de gás durante 1h é:
m = 1920 kJ / 40 000 kJ = 0,048 kg = 48 g
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