Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente, (A) 0,04%. (B) 0,062%. (C) 4,6%. (D) 40%. (E) 62%. Note e adote: Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol; Massa molar da água = 18 g/mol; Densidade da água = 1 g/mL.
#FUVEST
Respostas
A alternativa correta é (E) 62%.
A unidade de W equivale a Joules por segundo (J/s), logo em 20 minutos de utilização foram gastos 1,6 KJ/s*20 min* 60 s/ min = 1920 KJ. Devemos estimar o percentual desse total que foi gasto com a vaporização da água.
Calculando a energia para vaporizar a água. Em 540 mL de água existem 540 mL * 1 g/mL / 18 g/mol = 30 mols, pela entalpia dada no enunciado, temos:
Evap = entalpia*n°mols = 40 kJ/mol * 30 mols = 1200 KJ
Logo, o percentual correspondente do total gasto é de:
%vap = 1200 KJ / 1920 KJ = 0,62 = 62%
Espero ter ajudado!
O gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água será de: 62% - letra e).
Vamos aos dados/resoluções:
A entalpia de algum conteúdo de energia (no caso uma substância) é representado pela letra H e não existe nenhuma maneira específica de medir o conteúdo da entalpia de uma substância, porém é possível medir o calor liberado ou absorvido em uma reação.
Logo para determinamos a energia total gerada pelo equipamento, usaremos:
E = P . t
E = 1600W . 1200s
E = 1.920.00J (Fazendo a transformação);
E = 1920 kJ.
Percebemos então que como a densidade de água tem 1g/mL , então em 540 mL de água, também existirá 540g (e através de uma regra de três, podemos descobrir a energia de vaporização da água, que por sua vez é de 40 kJ/Mol).
Logo:
40 kJ ———— 18 g
x ——— 540 g
x = 1200 kJ.
A energia utilizada então foi de:
1200 / 1920 = 0,62 (Que quando multiplicamos, possuiremos o valor em porcento)
Portanto = 62%.
Para saber mais sobre o assunto:
https://brainly.com.br/tarefa/2675764
espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)
