Nesse experimento, os alunos utilizaram: um recipiente de capacidade térmica desprezível contendo 100 gramas de água à temperatura inicial To e um termômetro, um suporte vertical com uma pequena hélice acoplada, além de um sistema de aquecimento com Potência igual a 160 W formado por um resistor R e por uma fonte de tensão igual a 20 V.Conforme mostra a figura, a água líquida, ao ser aquecida, atinge o estado de vapor d’água,que escapa em direção à hélice, movimentando-a.
Considere : - calor específico da água c = 1cal/g°C e o seu Lvap = 2160 J/g;- 1 cal = 4J;
- desprezível qualquer tipo de atrito.
Com base nas informações dadas, responda:
a) Qual o valor (em ohms) do resistor R utilizado nesse experimento?
b) Sabendo que após três minutos, quando o termômetro indicava 100°C, o vapor d’água começou a se formar, qual a temperatura inicial da água?
c) Supondo que o vapor d’água saia pelo tubo numa velocidade constante de 4 m/s, determine a potência mecânica (em W ou J/s) adquirida pela hélice. (Admite-se que toda energia do vapor d’água seja utilizada para a movimentação da hélice).
