Question

Uma cozinheira, ao preparar um alimento, utiliza 1 litro de água quente em uma temperatura de 80º C, mas, ao observar novamente a receita, nota que errou e que, na verdade, era necessário que a água estivesse em uma temperatura de 40º C. Para isso, ela decide colocar água da torneira com temperatura ambiente de 20º C.

Qual o volume, em litros, que ela precisa colocar para que atinja seu objetivo? (Considere densidade da água igual a 1 g/ml)

A- 1
B- 2
C- 3
D- 4
E- 5


#[Simulado ENEM 2019 - Brainly]

Answer 1

A alternativa correta é a letra: B

Temos que Q = - Q, assim  

M c (T-40) = - m c (t-40)  

onde, M é a massa de água já utilizada, m é a massa de água que ela irá colocar , c o calor específico da água, T a temperatura da água já utilizada e t a temperatura da água que ela irá colocar.

Logo

1 c (80 - 40) = - m c (20 - 40)  

40 = 20 m  

m = 2kg  

Portanto, como a densidade da água é de 1 g para 1 ml, é necessário um volume de 1000 x 2 ml = 2 litros.

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Answer 2

O volume que ela precisa colocar para que atinja seu objetivo equivale a 2 litros.

O calor sensível é aquele que provoca uma variação na temperatura.

Para calcular o calor sensível perdido ou absorvido pelo corpo usamos a fórmula abaixo -

Q = mcΔt

Onde,

m = massa do corpo

ΔT = variação da temperatura

c = calor específico do corpo

As trocas de calor ocorrem deforma que o calor cedido equivale ao calor recebido -

∑Q = 0

Assim,

mcΔT água quente + mcΔT(água a 20°) = 0

1000. 1. (40 - 80) + m. 1. (40 - 20) = 0

- 40000 + 20m = 0

m = 40000/20

m = 2000 gramas

m = 2 Kg

A densidade está relacionada ao volume e a massa pela seguinte equação-

d = m/V

1 = 2000/V

V = 2000 ml

V = 2 Litros

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