Na determinação experimental do calor latente de vaporização da água, um aluno, por meio de um ebulidor elétrico de 700 W, mantém em ebulição a água contida em um béquer durante 10,0 minutos. Ao final desse tempo, o aluno verifica que foram evaporados 200 g de água. O valor do calor latente de vaporização da água, em 106 J/kg, obtido pelo aluno, foi de
- A) 1,8.
- B) 2,1.
- C) 2,5.
- D) 2,7.
- E) 3,0.
Resposta:
A resposta correta é a letra B) 2,1.
Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar o problema. O aluno está determinando o calor latente de vaporização da água experimentalmente. Ele usa um ebulidor elétrico de 700 W para manter a água em ebulição durante 10 minutos. Nesse tempo, 200 g de água são evaporados.
O calor latente de vaporização da água é a energia necessária para evaporar uma unidade de massa de água. Nesse caso, o aluno evaporou 200 g de água, então precisamos encontrar a energia total necessária para isso.
A potência do ebulidor elétrico é de 700 W, e ele funcionou durante 10 minutos, ou seja, 600 segundos. A energia total consumida pelo ebulidor é então:
$E = P times t = 700 times 600 = 420000 J$
Essa energia foi utilizada para evaporar 200 g de água. Para encontrar o calor latente de vaporização, precisamos dividir a energia total pela massa de água evaporada:
$L = frac{E}{m} = frac{420000}{200} = 2100 J/kg$
Como a unidade do calor latente de vaporização é J/kg, precisamos converter o valor obtido para kJ/kg. Fazendo isso, obtemos:
$L = frac{2100}{1000} = 2,1 kJ/kg$
Portanto, a resposta correta é a letra B) 2,1.
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