Calor intenso e permanência de temperaturas elevadas por vários dias refletem-se necessariamente na expansão do consumo residencial de energia elétrica. Considere um consumo médio residencial de 160 kWh por mês. No Rio de Janeiro, onde o consumo cresceu aproximadamente 16%, a temperatura máxima na capital chegou a ficar, em média, no início do verão, 7 °C acima da esperada. Considere que o calor específico da água é 4,2 J/g °C. Os 16% de energia a mais consumida no período de um mês em um domicílio seriam suficientes para aquecer de 7 °C aproximadamente quantos quilogramas de água?
- A) 0,87⋅103.
- B) 3,1⋅103.
- C) 3,7⋅103.
- D) 23⋅103.
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 3,1⋅103.
Gabarito: LETRA B.
Primeiro, vamos calcular os 16% de energia a mais consumida no período de um mês em um domicílio cujo consumo médio residencial é de 160 kWh por mês:
E_{adicional} = 16% cdot E_{médio}
E_{adicional} = 0,16 cdot 160
E_{adicional} = 25,6 , kWh
E_{adicional} = 25,6 times 10^3 , Wh
Agora, vamos converter essa energia de kWh para joules, lembrando que 1 , Wh = 3,6 times 10^3 , J:
E_{adicional} = 25,6 times 10^3 cdot 3,6 times 10^3 , J
E_{adicional} approx 9,21 times 10^7 , J
Então, vamos calcular a massa de água que pode ser aquecida utilizando essa energia adicional consumida. Usaremos o calor específico da água (4,2 J/g °C) e a variação de temperatura (7 °C):
Q = mc Delta T
A energia adicional é transferida na forma de calor. Logo,
E = mc Delta T
m = dfrac { E }{c Delta T}
Substituindo os valores, temos:
m = dfrac { 9,21 times 10^7 cancel J }{ 4,2 dfrac { cancel J } { g cancel{°C} } cdot 7 cancel{°C} }
m approx 3,1 times 10^6 , g
m approx 3,1 times 10^3 , kg
Portanto, a resposta correta é a alternativa (b).
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