Para aquecer 600 g de água que está a 30^circ C é utilizado um aquecedor elétrico que fornece 840 W . Qual a temperatura em ^circ C atingida pela água após 1 minuto de aquecimento? Considere que 1 cal / g^circ C=4,2 J / g^circ C

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão trata de aquecimento de água usando um aquecedor elétrico. Precisamos descobrir qual será a temperatura final da água depois de 1 minuto de aquecimento. Para resolver isso, vamos usar conceitos de calorimetria, que envolve calcular a quantidade de energia necessária para mudar a temperatura de uma substância.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade total de energia que o aquecedor fornece. Sabemos que a potência do aquecedor é de 840 W (watts) e o tempo de aquecimento é de 1 minuto. Como potência é a energia por unidade de tempo, multiplicamos a potência pelo tempo para encontrar a energia total.
Mas atenção: precisamos converter o tempo de minutos para segundos porque 1 watt é igual a 1 joule por segundo.
1 minuto = 60 segundos
Então,
E = P times t = 840 , W times 60 , s = 50,400 , J

Passo 3

Agora, vamos relacionar essa energia com o aumento de temperatura da água. Usamos a fórmula de calorimetria:
Q = m times c times De
Onde:
  • $ Q $ é a quantidade de calor (energia) em joules (J);
  • $ m $ é a massa da água em gramas (g);
  • $ c $ é a capacidade calorífica específica da água;
  • $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Queremos encontrar $ \Delta T $, então rearranjamos a fórmula:
Q

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula:
m = 600 , g
c = 4,2 , J/g^circC
Q = 50,400 , J
Então,
De

Passo 5

Finalmente, adicionamos a variação de temperatura à temperatura inicial da água:
Tfinal = Tinicial + De

Resposta

A temperatura atingida pela água após 1 minuto de aquecimento é de 50^circC.

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