Question

Um recipiente contendo um litro de água, 20° C é colocado no interior de um forno de micro-ondas. O aparelho é ligado a uma tensão de 110V e percorrendo por uma corrente elétrica de 10A. Após 40 minutos verifica-se que ainda resta um 1/4 de litro de água líquida no recipiente. Determine o rendimento percentual aproximado desse aparelho.

Answer 1

Olá, tudo bem?

Resolução:

Potência e rendimento

                                  $\boxed{\eta=\dfrac{P_u}{P_t}}$      

Em que:

η=rendimento ⇒ [%]

Pu=Potência útil ⇒ [Watt]

Pt=Potência total ⇒ [Watt]

Q=quantidade de calor ⇒ [cal]

Qv=calor latente de vaporização ⇒ [cal/g]

m=massa ⇒ [g]

c=calor específico ⇒ [cal/g°C]

U=tensão elétrica ⇒ [Volt]

i=corrente elétrica ⇒ [Ampére]  

Δθ=variação de temperatura ⇒ [°C]

Δt=intervalo de tempo ⇒ [s]

Dados:

θ₁=20 °C

θ₂=100 °C

Lv=540 cal/g

m=1,0L ⇒ =1000g

1min =60s

f=4,2

Δt=40min

i=10 A

U=110V

η=?

O rendimento do aparelho:

                             $\eta=\dfrac{P_u}{P_t}\\\\\\\eta=\dfrac{f.\bigg[\dfrac{Q+Q_v}{\Delta t}\bigg]}{U.i}\\\\\\\eta=\dfrac{f.\bigg[\dfrac{m.c.\Delta \theta+m.L_v}{\Delta t}\bigg]}{U.i}$

Substituindo os dados da questão:

                                  $\eta=\dfrac{4,2\bigg[\dfrac{*1000*1*(100-20)+750*540}{60*40}\bigg]}{110*10}\\\\\\\eta=\dfrac{4,2\bigg[\dfrac{80.000+405.000}{2.400}\bigg] }{1.100}\\\\\\\eta=\dfrac{4,2\bigg[\dfrac{485.000}{2.400}\bigg]}{1100}\\\\\\\eta=\dfrac{4,2*202,083}{1100}\\\\\\\eta=\dfrac{848,75}{1100}\\\\\\\boxed{\eta\cong77^{\circ}}$

Bons estudos!!!