Considere que um fogão forneça um fluxo constante de calor e que esse calor seja inteiramente transferido da chama ao que se deseja aquecer. O calor específico da água é 1,00 cal/(g ⋅ ºC) e o calor específico de determinado óleo é 0,45 cal/(g ⋅ ºC). Para que 1 000 g de água, inicialmente a 20 ºC, atinja a temperatura de 100 ºC, é necessário aquecê-la por cinco minutos sobre a chama desse fogão. Se 200 g desse óleo for aquecido nesse fogão durante um minuto, a temperatura desse óleo será elevada em, aproximadamente,
- A) 120 ºC.
- B) 180 ºC.
- C) 140 ºC.
- D) 160 ºC.
- E) 100 ºC.
Resposta:
A alternativa correta é letra B) 180 ºC.
Gabarito: LETRA B
Calcularemos inicialmente a potência térmica do fogão usando os dados fornecidos para o aquecimento da água:
P = frac{Q}{Delta t}
Q = m.C_p.Delta T
Dados fornecidos
m=1000g
C_P=1,00 cal/(g ⋅ ºC)
Delta T = T - T_0=100-20=80°C
Delta t = 5min = 5 times 60s = 300s
Calculando o calor necessário para aquecer a água até 80°C.
Q = m.C_p.Delta T
Q = 1000.1.80=80000~cal
Calculando a potência do fogão
P = frac{Q}{Delta t}
P = frac{80000}{300}approx 266,7~W
Como a potência do fogão é constante, determinaremos a variação de temperatura causada no óleo para um intervalo de tempo de 1min.
Dados sobre o óleo
C_P = 0,45 cal/(g ⋅ ºC)
m=200g
Delta T=????
Delta t = 1min = 1 times 60s = 60s
Calculando a variação de Temperatura do óleo:
P = frac{Q}{Delta t}
266,7=frac{200.0,45.Delta T}{60}
Delta T = frac{266,7}{1,5}=177,8approx 180°C
Gabarito: LETRA B
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