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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:
Para resolver essa questão, precisamos calcular a energia necessária para vaporizar a água. Primeiramente, vamos calcular a massa de água que evaporou:
Volumes iniciais e finais de água:
$$V_i = 1,0 L = 1000 mL$$ $$V_f = 950 mL$$Massa de água que evaporou:
$$m = rho times V = 1000 kg/m^3 times (1000 mL - 950 mL) = 0,05 kg$$Agora, podemos calcular a energia necessária para vaporizar essa massa de água:
$$Q = m times L_v = 0,05 kg times 2,3 times 10^6 J/kg = 115000 J$$Portanto, a resposta correta é a alternativa B) 115000 J.
Essa energia foi desperdiçada na transformação da água em vapor.
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