No manual fornecido pelo fabricante de uma ducha elétrica de 200 V é apresentado um gráfico com a variação da temperatura da água em função da vazão para três condições (morno, quente e superquente). Na condição superquente, a potência dissipada é de 6 500 W. Consider o calor específico da água igual a 4 200 J(kg º C) e densidade da água a 1 kh/L.

Resposta: A potência na condição morna é de large frac{1}{8} da potência na condição superquente.

Explicação: Para encontrar a resposta,, (potência na condição morna) em relação à potência na condição superquente, devemos analisar a variação da temperatura da água em função da vazão para as três condições (morno, quente e superquente). Na condição superquente, a potência dissipada é de 6500 W.

Como o calor específico da água é de 4200 J/(kg°C) e a densidade da água é de 1 kg/L, podemos calcular a potência necessária para elevar a temperatura da água em cada condição. Sabendo que a potência é proporcional à variação de temperatura e à vazão, podemos estabelecer uma razão entre as potências nas condições morna e superquente.

Como a curva de vazão é uma função decrescente da temperatura, a potência necessária para elevar a temperatura da água em cada condição também decresce. Portanto, a razão entre as potências na condição morna e superquente é de large frac{3}{8}, ou seja, a potência na condição morna é de large frac{1}{8} da potência na condição superquente.