Uma das formas de se obter energia térmica é através da combustão ou queima de materiais. Cada substância na sua queima libera uma quantidade de calor diferente. A quantidade de calor que cada substância libera na combustão é chamada calor de combustão. Considere que um fogareiro com um botijão de gás permite aquecer no máximo 225 litros de água de 20°C até 100°C e que o calor de combustão do gás é de 6000 kcal/kg. Sendo assim, esse é um botijão de: (Considere: densidade da água = 1 g/cm³.)

Uma das formas de se obter energia térmica é através da combustão ou queima de materiais. Cada substância na sua queima libera uma quantidade de calor diferente. A quantidade de calor que cada substância libera na combustão é chamada calor de combustão. Considere que um fogareiro com um botijão de gás permite aquecer no máximo 225 litros de água de 20°C até 100°C e que o calor de combustão do gás é de 6000 kcal/kg. Sendo assim, esse é um botijão de:

(Considere: densidade da água = 1 g/cm³.)

Para resolver esse problema, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de 20°C para 100°C. Em seguida, podemos dividir essa quantidade de calor pelo calor de combustão do gás para encontrar a massa do botijão de gás.

Primeiramente, vamos calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água. A fórmula para calcular a quantidade de calor é:

ΔQ = mcΔT

onde ΔQ é a quantidade de calor, m é a massa da água, c é o calor específico da água (que é de aproximadamente 1 kcal/kg°C) e ΔT é a variação de temperatura.

Converteremos a temperatura de Celsius para Kelvin, pois a fórmula exige que a temperatura seja em Kelvin:

20°C = 293 K

100°C = 373 K

Agora, podemos calcular a variação de temperatura:

ΔT = 373 K - 293 K = 80 K

A massa da água é de 225 litros, que é igual a 225.000 g (pois a densidade da água é de 1 g/cm³). Converteremos a massa para quilogramas:

m = 225.000 g = 225 kg

Agora, podemos calcular a quantidade de calor necessária:

ΔQ = mcΔT

ΔQ = 225 kg × 1 kcal/kg°C × 80°C

ΔQ = 18.000 kcal

Agora, podemos dividir a quantidade de calor necessária pelo calor de combustão do gás para encontrar a massa do botijão de gás:

m_gás = ΔQ / Q_combustão

m_gás = 18.000 kcal / 6000 kcal/kg

m_gás = 3 kg

Portanto, o gabarito correto é B) 3 kg.