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Em várias regiões com poucos recursos para a purificação da água, a fervura da água é o principal método para eliminar vírus, bactérias e parasitas. Considere que uma panela com um litro de água se encontra inicialmente à temperatura de 19,0 ºC. Uma fonte de calor fornece 180 calorias por segundo para a água. Durante o processo de aquecimento, a água perde 30,0 calorias por segundo para o ambiente. Em quanto tempo este volume de água irá atingir a temperatura de fervura? Dados: considere o calor específico da água igual a 1,00 cal/(g·ºC), sua densidade igual a 1,00 kg/L e a temperatura de ebulição da água no local igual a 100 ºC.
- A) 5,0 minutos
- B) 6,0 minutos
- C) 7,0 minutos
- D) 8,0 minutos
- E) 9,0 minutos
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Resposta:
A alternativa correta é letra E) 9,0 minutos
Gabarito: LETRA E.
Sabemos que a potência útil absorvida pela água é dada pela razão entre o calor absorvido e o intervalo de tempo:
P_{útil} = dfrac { Q } { Delta t }
Assim, temos que:
P_{total} - P_{perdas} = dfrac { m cdot c cdot Delta theta } { Delta t }
Sendo d a densidade e V o volume de água, temos que:
P_{total} - P_{perdas} = dfrac { d cdot V cdot c cdot Delta theta } { Delta t }
Delta t = dfrac { d cdot V cdot c cdot Delta theta } { P_{total} - P_{perdas} }
Substituindo os valores do enunciado, temos que:
Delta t = dfrac { 1000 cdot 1 cdot 1 cdot left( 100 - 19 right) } { 180 - 30 }
Delta t = 540 , s =9 , min
Portanto, a resposta correta é a alternativa (e).
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