Question

Um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para aquecer 100 g de água para uma xícara de café instantâneo. O aquecedor está rotulado com "200 Watts", o que significa que ele converte energia elétrica em energia térmica com essa taxa. Calcule o tempo necessário para levar toda essa água de para , ignorando quaisquer perdas.

Answer 1

Primeiro precisamos encontrar qual a quantidade de calor que será gasto em todo esse processo, para isso vamos utilizar a seguinte fórmula:

Q = m x c x t

Sendo que:

Q = Quantidade de calor (J)
m = massa (0,1 kg)
c = calor específico da água (4200 J/kg.ºC)
t = Temperatura final (100ºC) - Temperatura inicial (23ºC)

Q = 0,1 x 4200 x (100 - 23)

Q = 420 x 77

Q = 32.340 J

O exercício nos forneceu um valor de potência igual a 200 Watts. Porém 1 Watt é igual a 1 J/S, então podemos calcular o tempo gasto nesse processo através da fórmula de potência:

P = W/t

200 = 32340/t

t = 161,70 segundos