Usando todo o calor produzido pela combustão direta de gasolina, é possível, com 1,0 litro de tal produto, aquecer 200 litros de água de 10ºC a 45ºC. Esse mesmo aquecimento pode ser obtido por um gerador de eletricidade, que consome 1,0 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de. 11 Ω , imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Nessas condições, o aquecimento da água obtido através do gerador, quando comparado ao obtido diretamente a partir da combustão, consome uma quantidade de gasolina, aproximadamente,

A resposta certa é a letra E) 7 vezes maior.

Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar os dados do problema. Temos que uma quantidade de 1,0 litro de gasolina pode aquecer 200 litros de água de 10°C a 45°C. Isso significa que a quantidade de calor liberada pela combustão direta da gasolina é suficiente para elevar a temperatura da água em 35°C.

Agora, vamos analisar o que acontece quando usamos um gerador de eletricidade que consome 1,0 litro de gasolina por hora. Esse gerador fornece 110 V a um resistor de 11 Ω, que está imerso na água. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido para a água.

A questão é: quanto tempo leva para o resistor aquecer a água da mesma forma que a combustão direta da gasolina? Para responder a essa pergunta, precisamos calcular a potência do resistor.

A potência do resistor pode ser calculada usando a fórmula P = V²/R, onde P é a potência, V é a tensão e R é a resistência. Substituindo os valores, encontramos que P = (110 V)²/11 Ω = 1100 W.

Agora, podemos calcular a quantidade de calor liberada pelo resistor em uma hora. Como a potência é de 1100 W, a quantidade de calor liberada em uma hora é de 1100 W × 1 h = 3960 kJ.

Para comparar com a quantidade de calor liberada pela combustão direta da gasolina, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de 10°C a 45°C. Essa quantidade de calor pode ser calculada usando a fórmula Q = mcΔT, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa da água, c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, encontramos que Q = 200 kg × 4,184 kJ/kg°C × 35°C = 2934 kJ.

Como a quantidade de calor liberada pelo resistor em uma hora é de 3960 kJ e a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água é de 2934 kJ, podemos concluir que o gerador de eletricidade consome aproximadamente 7 vezes mais gasolina do que a combustão direta para obter o mesmo efeito.

Portanto, a resposta certa é a letra E) 7 vezes maior.