Uma garrafa térmica possui em seu interior 1,0 kg de água a 80ºC. Meia hora depois, a temperatura da água caiu para 50ºC. Nessas condições, e lembrando que o calor específico da água é 1,0 cal/(gºC), o fluxo de calor perdido pela água foi em média de
- A) 1,0 cal/min.
- B) 100 cal/min.
- C) 500 cal/min.
- D) 1 000 cal/min.
- E) 4 180 cal/min.
Resposta:
O fluxo de calor perdido pela água pode ser calculado pela fórmula:
$$Q = mc Delta T$$
onde $Q$ é o fluxo de calor, $m$ é a massa de água, $c$ é o calor específico da água e $Delta T$ é a variação de temperatura.
No caso da questão, temos:
$m = 1,0 kg$
$c = 1,0 cal/(g°C)$
$Delta T = 80°C - 50°C = 30°C$
Substituindo os valores na fórmula, temos:
$$Q = 1,0 kg times 1,0 cal/(g°C) times 30°C = 30000 cal$$
Como a perda de calor ocorreu em 30 minutos, podemos calcular o fluxo de calor médio:
$$Q_{médio} = frac{Q}{Delta t} = frac{30000 cal}{30 min} = 1000 cal/min$$
Portanto, a alternativa correta é a letra D) 1000 cal/min.
Essa resposta é justificada pela aplicação da fórmula de perda de calor, que relaciona a variação de temperatura com a massa de água e o calor específico. Além disso, a resposta é compatível com as condições do problema, que descrevem a perda de calor em 30 minutos.
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