O calor de combustão do gás de cozinha (GLP) é cerca de
. Suponha um fogão a gás aquecendo 10 l de água de
até
, sem mudança de fase. Considerando, ainda, que apenas
da energia liberada na combustão seja fornecida para água. Quantas gramas de gás são utilizadas para esse aquecimento de água?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre calor de combustão do gás de cozinha (GLP) e como ele é usado para aquecer água. Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente calorimetria. Precisamos calcular quantas gramas de gás são necessárias para aquecer 10 litros de água de 20°C até 100°C, considerando que só 40% da energia da combustão vai para a água.
Passo 2
Primeiro, vamos entender quanto de energia precisamos para aquecer a água. A fórmula básica é:
Onde:
-
é o calor (energia) necessário, -
é a massa da água, -
é a capacidade calorífica da água, -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Vamos calcular a massa da água. Sabemos que a densidade da água é aproximadamente
, ou seja,
. Então, para 10 litros:
Convertendo para gramas:
Passo 4
A capacidade calorífica da água (
) é
. A variação de temperatura (
) é de
.
Passo 5
Agora, calculando o calor necessário (
):
Passo 6
Sabemos que apenas 40% da energia da combustão do gás vai para a água. Então, a energia total liberada pela combustão (
) é:
Passo 7
Agora, com o calor de combustão do GLP sendo
, podemos encontrar a massa de gás necessária (
):
Resposta
São necessárias aproximadamente 333,33 gramas de gás para aquecer os 10 litros de água conforme as condições dadas.