Question

Coloca-se 1 litro de água (ou seja, 1000g de água), cuja temperatura é 25 °c, em uma jarra de vidro. A jarra é colocada dentro de um forno elétrico que fornece calor á taxa de 150 calorias por segundo.Determine o intervalo de tempo, em minutos,necessários para a água entrar em ebulição. para os cálculos, adote= c água =1,0 cal/g °c : temperatura de ebulição de água é 100°c

Answer 1

Para a água entrar em ebulição é necessário que ela varie 75°.

Pela fórmula
Q=m.c.∆t
Q=1000.1.75
Q=75000

Como ele recebe 150 cal por segundo:
75000/150=∆t
∆t=500s

Answer 2

Para a água entrar em ebulição demora-se 500 s. Para isso, devemos aplicar a Lei da Conservação da Energia, levando em consideração o calor fornecido pelo forno e o calor necessário para fazer a água entrar em ebulição.

O que é a Lei da Conservação da Energia?

A Lei da Conservação da Energia estabelece que todas as energias presentes no sistemas que estamos analisando se conservam. No sistema analisado, ou seja, o 1 litro de água, as energias presentes são a taxa de calor do forno (Qf) e a taxa de calor necessária para a água entrar em ebulição (Qe), assim pela Lei da Conservação da Energia temos que:

$Q_f = Q_e\\Q_f = \frac{m \times C \times \Delta T}{\Delta t}$

No qual: m é a massa de água, C é o calor específico da água, ΔT é a diferença de temperatura e Δt o tempo.

Do exercícios, temos que:

• m = 1000 g
• C = 1 cal/g.ºC
• ΔT = 100 - 25 = 75ºC
• Qf = 150 cal/s

Assim, o tempo necessário para fazer a água entrar em ebulição será de:

$Q_f = \frac{m \times C \times \Delta T}{\Delta t} \\\\\Delta t = \frac{m \times C \times \Delta T}{Q_f} \\\\\Delta t = \frac{1000 \times 1 \times 75}{150} \\\\\Delta t = 500 s$

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#SPJ2