Questão 1885795

• Banca: Aeronáutica
• Órgão: AFA
• Ano: 2015
• Provas: Aeronáutica - 2015 - AFA - Aspirante da Aeronáutica
• Disciplina: Física
• Assuntos: Calorimetria; Física Térmica - Termologia

Nas questões de Física, quando necessário, use aceleração da gravidade: g = 10 m/s²

densidade da água: d = 1,0 kg/L

calor específico da água: c = 1 cal/g °C

1 cal = 4 J

constante eletrostática: k = 9,0.10⁹ N.m² /C²

constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J/mol.K 

Deseja-se aquecer 1,0 L de água que se encontra inicialmente à temperatura de 10 °C até atingir 100 °C sob pressão normal, em 10 minutos, usando a queima de carvão. Sabendo-se que o calor de combustão do carvão é 6000 cal/g e que 80% do calor liberado na sua queima é perdido para o ambiente, a massa mínima de carvão consumida no processo, em gramas, e a potência média emitida pelo braseiro, em watts, são

• A. 15; 600
• B. 75; 600
• C. 15; 3000
• D. 75; 3000

Gabarito: D

Comentários

• !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

• De acordo com o enunciado, tem-se:
  Q = m c ΔT
       m = 1L = 1000g
       c = 1 cal/g °C
       ΔT = 100°C - 10°C = 90°C
  
  Q = 1000g . 1cal/g °C . 90°C
  Q = 90000 cal
  
  Como 80% é perdido para o ambiente, Q corresponde a 20% da energia do processo (Ep).
  Assim,
  20% x Ep = 90000 cal
  Ep = 450000 cal
  
  Como o calor de combustão é 6000 cal/g, a massa (m) mínima de carvão consumida é:
  m = 450000 cal / (6000 cal/g) = 75g
  
  Finalmente, a potência (P) emitida pelo braseiro é dada por:
  P = Q / Δt
  Q = 450000 cal x 4 = 1800000 J
  Δt = 10min = 10 x 60 = 600s
  
  P = 1800000 J / 600s = 3000 W
  
  Resposta D)
  
  

• Q = 1000g . 1cal/g °C . 90°C = 9.000cal

   

  20% x Ep = 90000 cal

  Ep = 450000 cal visto que 80% é perdido para o meio ambiente. Dessa maneira, 20% da energia do processo = Q

   

  a massa mínima de carvão consumida no processo, em gramas,?

  m = 450000 cal / (6000 cal/g) = 75g

   

  e a potência média emitida pelo braseiro, em watts, ?

  P = Q / Δt

  (450000 cal x 4) / (10 x 60 )

  P = 1800000 J / 600s = 3000 W 

   

  Gabarito:  Letra D

• Porque multiplica a quantidade de calor por 4, no calculo da potência?

• Vitor, multiplicou por 4 porque Watt é  J/segundo e 1cal= 4J.