A enfermeira de um posto de saúde resolveu ferver 1,0 litro de água para ter uma pequena reserva de água esterilizada. Atarefada, ela esqueceu a água a ferver e quando a guardou verificou que restaram 950 mL. Sabe-se que a densidade da água é 1,0·103 kg/m3, o calor latente de vaporização da água é 2,3·106 J/kg e supõe-se desprezível a massa de água que evaporou ou possa ter saltado para fora do recipiente durante a fervura. Pode-se afirmar que a energia desperdiçada na transformação da água em vapor foi aproximadamente de:
A enfermeira de um posto de saúde resolveu ferver 1,0 litro de água para ter uma pequena reserva de água esterilizada. Atarefada, ela esqueceu a água a ferver e quando a guardou verificou que restaram 950 mL. Sabe-se que a densidade da água é 1,0·103 kg/m3, o calor latente de vaporização da água é 2,3·106 J/kg e supõe-se desprezível a massa de água que evaporou ou possa ter saltado para fora do recipiente durante a fervura. Pode-se afirmar que a energia desperdiçada na transformação da água em vapor foi aproximadamente de:
- A)25 000 J.
- B)115 000 J.
- C)230 000 J.
- D)330 000 J.
- E)460 000 J.
Resposta:
A alternativa correta é B)
Vamos calcular a quantidade de água que evaporou durante o processo de fervura. Inicialmente, havia 1,0 litro de água, que equivale a 1000 mL. Após a fervura, restaram 950 mL. Portanto, a quantidade de água que evaporou foi de:
1000 mL - 950 mL = 50 mL
Convertendo essa quantidade para metros cúbicos, temos:
50 mL × (1 m³ / 1000 L) × (1 L / 1000 mL) = 0,05 × 10⁻³ m³
Agora, podemos calcular a massa de água que evaporou, utilizando a densidade da água:
m = ρ × V = 1,0 × 10³ kg/m³ × 0,05 × 10⁻³ m³ = 0,05 kg
A energia desperdiçada na transformação da água em vapor é igual ao produto da massa de água que evaporou pelo calor latente de vaporização da água:
E = m × L = 0,05 kg × 2,3 × 10⁶ J/kg ≈ 115 000 J
Portanto, a alternativa correta é a B) 115 000 J.
- A) 25 000 J.
- B) 115 000 J.
- C) 230 000 J.
- D) 330 000 J.
- E) 460 000 J.
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