Física I ⇒ (ENEM 2017 - PPL) Variação de Temperatura

[ruan98]

As especificações de um chuveiro elétrico são: potência de 4000 W, consumo máximo mensal de 21,6 kWh e vazão máxima de 3L/min. Em um mês, durante os banhos, esse chuveiro foi usado com vazão máxima, consumindo o valor máximo de energia especificado. O calor específico da água é de 4200 J e sua densidade é igual a 1 kg/L.

A variação da temperatura da água usada nesses banhos foi mais próxima de

A-16 Cº
B-19 Cº
C-37 Cº
D-57 Cº
E-60 Cº

[Brunoranery]

Olá Ruan,
Temos a relação do calor sensível:
[tex3]Q = mc\Delta T[/tex3]

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[tex3]Q = mc\Delta T[/tex3]

A partir da potência e do consumo, descobrimos o tempo de uso do chuveiro, pois [tex3]E = P\Delta t[/tex3]

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[tex3]E = P\Delta t[/tex3]

[tex3]\Delta t = \frac{E}{P}[/tex3]

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[tex3]\Delta t = \frac{E}{P}[/tex3]

[tex3]\Delta t = \frac{2160}{4000}[/tex3]

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[tex3]\Delta t = \frac{2160}{4000}[/tex3]

= 0,54 horas = 1944 segundos.

Com isso, descobrimos a energia em Joules, que será usada para aquecer a água.

[tex3]P = \frac{Q}{\Delta t}[/tex3]

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[tex3]P = \frac{Q}{\Delta t}[/tex3]

, sendo Q o calor trocado.
[tex3]Q = 4000 x 1944 = 7776000 Joules[/tex3]

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[tex3]Q = 4000 x 1944 = 7776000 Joules[/tex3]

Descobrindo a massa da água:
O tempo foi de 1944, então fazemos uma regrinha de três:
3 litros em 60 segundos
x litros em 1944 segundos
x = 97,2 Litros = 97,2 Kg (Densidade 1Kg/L)

Só substituir agora:

[tex3]Q = mc\Delta T[/tex3]

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[tex3]Q = mc\Delta T[/tex3]

[tex3]7776000 = 97,2 x 4200 x[/tex3]

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[tex3]7776000 = 97,2 x 4200 x[/tex3]

[tex3]\Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta T[/tex3]

[tex3]\Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta T[/tex3]

[tex3]= 19,04⁰C[/tex3]

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[tex3]= 19,04⁰C[/tex3]

[Lucabral]

]Brunoranery, 21,6 KWh não seria igual a 21,6.[tex3]10^{3}[/tex3]

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[tex3]10^{3}[/tex3]

= 21600?

[Brunoranery]

]Brunoranery, 21,6 KWh não seria igual a 21,6.[tex3]10^{3}[/tex3]

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[tex3]10^{3}[/tex3]

= 21600?

Desculpe-me a demora. Sim. Nesse caso fica:

[tex3]\Delta t = \frac{21600}{4000}[/tex3]

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[tex3]\Delta t = \frac{21600}{4000}[/tex3]

= 5,4h = 19440

E = 19440 x 4000 = 77760000 Joules

3 litros em 60 segundos
x litros em 19440 segundos
x = 972L = 972kg

77760000 = 972 x 4200 x [tex3]\Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta T[/tex3]

[tex3]\Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta T[/tex3]

= 19,04⁰C

Obrigado pelo questionamento Lu!

[estheralmeida]

Bruno, como você resolveu a conta:
77760000 = 972 x 4200 x ΔT ??