Os cadetes cumprem uma rotina intensa composta por diversas atividades. Em uma atividade de campo, foi necessário improvisar, para o aquecimento da água, um coletor solar térmico, composto, dentre outras partes, por uma serpentina por onde circula água pura à vazão de 18 L por hora.
(www.ecosia.org. Adaptado)
Se ao entrar na serpentina, a temperatura da água, pura, era de 15 °C e atingiu temperatura de 35 °C na saída, a quantidade de energia fornecida à água a cada segundo foi, em J, igual a
Dado: C_{água} = 4,2,KJ/Kg.^circ C
- A) 155.
- B) 270.
- C) 335.
- D) 420.
- E) 565.
Resposta:
A alternativa correta é letra D) 420.
Do enunciado, a vazão de água é dada por:
Z = 18 l/h
Como 1 l = 1 m^3 e a densidade da água é de 1 kg/m^3, temos que:
Z = 18 kg/h
Convertendo para kg/s, temos:
Z = 18 dfrac { kg } { cancel h } cdot dfrac { 1 cancel h } { 3600 s}
Z = 0,005 kg/s
Dessa forma, temos que 0,005 kg de água circula pela serpentina a cada segundo. Assim, podemos calcular a quantidade de energia fornecida à água a cada segundo da seguinte maneira:
Q = mc Delta theta
Q = 0,005 cdot 4,2 cdot ( 35 -15 )
Q = 0,42 kJ
Q = 420 J
Portanto, a resposta correta é a alternativa (D).
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