Na medida em que se fizer necessário e não for fornecido o valor de uma das constantes, você deve utilizar os seguintes dados:
aceleração da gravidade local g = 9,8m/s2
velocidade do som = 330m/s
raio da Terra = 6370km
massa específica da água = 1,0 g/cm3
massa específica do ouro = 19,0g/cm3
calor específico da água = 4,18 kJ/kg-K
calor latente de evaporação da água = 2,26 x 103 kJ/kg
Um vaporizador contínuo possui um bico pelo qual entra água a 20ºC, de tal maneira que o nível de água no vaporizador permanece constante. O vaporizador utiliza 800W de potência, consumida no aquecimento da água até 100ºC e na sua vaporização a 100ºC. A vazão de água pelo bico é:
- A) 0,31 ml/s
- B) 0,35 ml/s.
- C) 2,4 ml/s.
- D) 3,1 ml/s.
- E) 3,5 ml/s.
Resposta:
A resposta correta é a letra A) 0,31 ml/s.
Para encontrar a vazão de água pelo bico, devemos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água de 20°C a 100°C e vaporizá-la. Sabemos que a potência do vaporizador é de 800 W.
Primeiramente, vamos calcular a variação de temperatura da água. ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.
Em seguida, vamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água. Q = mc ΔT, onde m é a massa de água e c é o calor específico da água.
Como não sabemos a massa de água, vamos considerar que a vazão de água é constante e igual a x ml/s. Então, a massa de água que entra no vaporizador por segundo é de x g/s (considerando a massa específica da água como 1 g/cm³).
Agora, podemos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água. Q = x g/s × 4,18 kJ/kg°C × 80°C = 334,4x kJ/s.
Além disso, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para vaporizar a água. L = 2260 kJ/kg é o calor latente de vaporização da água.
A quantidade de calor total necessária é a soma da quantidade de calor necessária para aquecer a água e a quantidade de calor necessária para vaporizar a água. Qt = Q + mL, onde m é a massa de água que é vaporizada por segundo.
Como a potência do vaporizador é de 800 W, podemos equacionar a quantidade de calor total necessária com a potência. Qt = 800 W = 334,4x kJ/s + 2260x kJ/s.
Agora, podemos resolver a equação para encontrar a vazão de água. x ≈ 0,31 ml/s.
Portanto, a resposta correta é a letra A) 0,31 ml/s.
Deixe um comentário