Um aquecedor elétrico com potência nominal de 1.000W é usado para fornecer calor e derreter uma barra de gelo mantida a uma temperatura igual a 0ºC. Sabendo-se que o aquecedor permaneceu ligado durante um intervalo de tempo de 10 minutos e que o calor latente de fusão do gelo vale 334kJ/kg, o valor aproximado da massa de gelo derretido e convertido em água líquida será:
- A) 0,7kg
- B) 1,4kg
- C) 1,8kg
- D) 2,0kg
- E) 2,6kg
Resposta:
Resposta: C) 1,8 kg
Para encontrar a massa de gelo derretido, precisamos calcular a quantidade de calor fornecida pelo aquecedor elétrico e, em seguida, relacioná-la ao calor latente de fusão do gelo.
Primeiramente, vamos calcular a quantidade de calor fornecida pelo aquecedor elétrico. Sabemos que a potência nominal do aquecedor é de 1000 W e que ele permaneceu ligado por 10 minutos. Portanto, a quantidade de calor fornecida é igual à potência multiplicada pelo tempo:
$$Q = P times t = 1000 text{ W} times 10 text{ min} = 1000 text{ J/s} times 600 text{ s} = 600000 text{ J}$$
Agora, podemos relacionar a quantidade de calor fornecida ao calor latente de fusão do gelo. Sabemos que o calor latente de fusão do gelo é de 334 kJ/kg. Portanto, podemos calcular a massa de gelo derretido da seguinte maneira:
$$m = frac{Q}{L_f} = frac{600000 text{ J}}{334000 text{ J/kg}} = 1,8 text{ kg}$$
Portanto, a resposta correta é C) 1,8 kg.
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