Question

No nordeste do Brasil, as condições de insolação favorecem o uso do fogão solar, cujo funcionamento é baseado na concentração de energia por meio de espelhos. A água absorve 2.10⁴ calorias por minuto quando aquecida num determinado tipo de fogão solar. Determine o tempo necessário para aquecer 4 kg de água de 30 °C a 80 °C. Considere o calor específico da água a 1 cal/g °C.

Answer 1

Para elevar a temparatura da água em 50° (80 - 30), é preciso calcular a quantidade de calor necessária.
4kg = 4000g
c = 1cal/g°C
ΔT = 50°

Q = m*c*ΔT
Q = 4000*1*50
Q = 200.000 cal

Se a água absorve 20.000 (2*10^4) cal por minuto, em x minutos ela absorverá 200.000 cal.
2.10^4 ------ 1 min
2.10^5 ------ x min
x = 2.10^5/2.10^4
x = 10 minutos

Answer 2

x = 10 minutos

A quantidade de calor sensível recebida ou cedida por um corpo pode ser calculada através da seguinte fórmula:

Q = m . c . ΔT

Sendo:

Q: quantidade de calor sensível (J ou cal)

m: massa do corpo (kg ou g)

c: calor específico (J/kg.ºC ou cal/g.ºC)

ΔT: variação de temperatura (ºC), ou seja, a temperatura final menos a temperatura inicial

Dados:

m = 4 kg = 4000 g

c = 1 cal/g°C

ΔT = 80 - 30 = 50°C

Q = m . c . ΔT

Q = 4000.1.50

Q = 200.000 cal

Dessa maneira, se a água absorve 20.000 cal por minuto, então:

20000 cal ------ 1 min

200000 cal ------ x min

x = 200000/20000

x = 10 minutos

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