Supondo que um forno utilize biomassa cujo calor de combustão vale 400kcal/kg e que apenas 40% da energia produzida na queima é absorvida por 10000 tijolos, cuja massa unitária é de 2kg e calor específico de 0,02cal/gºC. Podemos afirmar que na queima a massa de biomassa necessária para que os tijolos varie sua temperatura de 80ºC, em kg, é de:
- A) 100.
- B) 200.
- C) 300.
- D) 400.
- E) 500.
Resposta:
Para resolver essa questão, vamos começar calculando a energia total produzida pela queima da biomassa. Sabemos que o calor de combustão da biomassa é de 400 kcal/kg e que apenas 40% dessa energia é absorvida pelos tijolos. Portanto, a energia total absorvida pelos tijolos é de:
$$E = 0,4 times 400 kcal/kg = 160 kcal/kg$$
Como a massa unitária dos tijolos é de 2 kg, a energia total absorvida por todos os tijolos é de:
$$E_{total} = 1000 times 2 kg times 160 kcal/kg = 320.000 kcal$$
Agora, vamos calcular a variação de temperatura dos tijolos. Sabemos que o calor específico dos tijolos é de 0,02 cal/g°C. Portanto, a variação de temperatura dos tijolos é de:
$$Delta T = frac{E_{total}}{m times c} = frac{320.000 kcal}{1000 times 2 kg times 0,02 cal/g°C} = 80°C$$
Para calcular a massa de biomassa necessária, vamos dividir a energia total produzida pela energia produzida por unidade de massa de biomassa:
$$m_{biomassa} = frac{E_{total}}{E/m} = frac{320.000 kcal}{400 kcal/kg} = 200 kg$$
Portanto, a alternativa correta é a B) 200 kg.
Resposta: B) 200 kg
Essa questão envolve conceitos básicos de termologia, como calor de combustão, calor específico e variação de temperatura. É fundamental lembrar que a energia produzida pela queima da biomassa é absorvida pelos tijolos, o que permite calcular a variação de temperatura e, posteriormente, a massa de biomassa necessária.
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