Question

Por favor me ajudem
Um forno de microondas fornece 100 cal/s durante 50s para 400g de água que está inicialmente a 20°C. Considerando que toda a energia fornecida pelo forno é usada para aquecimento da água, qual é a temperatura final da água?

Answer 1

Sabendo que um forno de microondas fornece 100 cal/s durante 50s para 400g de água que está inicialmente a 20°C, considerando que toda a energia fornecida pelo forno é usada para aquecimento da água, qa temperatura final da água é de  45°C.

Do enunciado sabemos:

• Potência térmica do microondas (P) = 100 cal/s
• Tempo (t) = 50 s
• Massa de água (m) = 200 g
• Temperatura inicial da água (Ti) = 20 °C
• Calor específico da água c = 1 cal/g.°C
• Temperatura final da água (Tf) = ?

Então, primeiro aplicamos a expressão de calor para determinar o calor recebido pela água:

$Q= P\;*\;t\\\\Q = 100\;cal/s \;*\; 50\;s\\\\\boxed{Q = 5000\; cal}$

Logo usamos a fórmula do calor sensível para achar a temperatura final do processo:

$Q = m\;*\;c\;*\;(T_{f}\;-\;T_{i})\\\\5.000\;cal = 200\;g\;*\;1 cal/g^{o}C \;*\;(T_{f}\; -\; 20^{o}C)\\\\\frac{5.000}{200^{o}C}  = (T_{f}\; -\; 20^{o}C)\\\\25^{o}C =  (T_{f}\; -\; 20^{o}C)\\\\T_{f} = 25^{o}C\;+\;20^{o}C\\\\\boxed{T_{f} = 45^{o}C}$