O gás natural possui calor de combustão de 37MJ/m³. Considerando um rendimento de 100% no processo, o volume, em litros, de gás natural consumido, ao elevar de 20ºC para 30ºC a temperatura de uma chaleira de cobre com massa 0,50 kg contendo 5,0 kg de água, é

A alternativa correta é letra B)  5,7

Vamos inicialmente calcular a quantidade de energia necessária para aquecer a água e a chaleira de 20^circ C para 30^circ C.  

Q = left( m cdot c cdot Delta theta right)_{mbox{água}}+left( m cdot c cdot Delta theta right)_{mbox{cobre}}

Q = 5 cdot 4,18 cdot (30-20)+ 0,5 cdot 0,39 cdot (30-20)

Q = 209+ 1,95

Q = 210,95 , kJ approx 211,kJ

Q = 211 times 10^3,J

Sabendo que o gás natural libera 37 MJ de energia para cada metro cúbico, que 1 MJ equivale à 10^6 mbox{ J} e que 1 mbox{ m}^3 = 1,000,ell, vamos montar uma regra de três para encontrar o volume de gás (V) necessário para fornecer a quantidade de energia calculada acima.

begin{array}{ccc} mbox{Volume} & , & mbox{Energia} \ , \ 1,000,ell & rightarrow & 37 times 10^6 ,J \ , \ , \  V & rightarrow & 211 times 10^3,J end{array}

V = dfrac{211 times 10^6}{37 times 10^6} \ , \ , \  V = 5,7 , ell

Portanto, o volume de gás natural necessário para realizar o aquecimento descrito no exercício é de 5,7 litros.