Um pequeno copo com 250 g de água é colocado no interior de um forno de micro-ondas. Ao absorver 900 W da radiação emitida pelo forno, o tempo necessário para a temperatura da água se elevar de
para
será, aproximadamente:
a) 80 s
b) 60 s
c) 90 s
d) 70 s
e) 20 s
a) 80 s
b) 60 s
c) 90 s
d) 70 s
e) 20 s
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um copinho com 250 g de água que está no micro-ondas. Quando o micro-ondas tá ligado, ele entrega 900 W de potência na água. A missão é descobrir quanto tempo a água vai precisar para esquentar de 20°C até 80°C. Vamos usar conceitos de Termodinâmica, especificamente sobre energia térmica e potência.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender quanto de energia a água precisa absorver para aumentar sua temperatura. Essa energia pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
- $ Q $ é a quantidade de energia (em Joules, J)
- $ m $ é a massa da água (em kg)
- $ c $ é a capacidade térmica específica da água
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura (em °C)
Passo 3
Vamos identificar cada parte:
- Massa ($ m $): 250 g = 0,25 kg
- Capacidade térmica específica da água ($ c $): aproximadamente $ 4186 , J/kg°C $
- Variação de temperatura ($ \Delta T $): $ 80°C - 20°C = 60°C $
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia necessária:
Primeiro multiplicamos 0,25 por 60:
Então:
Passo 5
Sabemos que potência ($ P $) é a taxa de entrega de energia por unidade de tempo. A fórmula é:
Queremos encontrar o tempo ($ t $), então rearranjamos a fórmula:
Passo 6
Substituindo os valores que temos:
Lembrando que $ 1 , W = 1 , J/s $, então:
Passo 7
Arredondando para facilitar, o tempo necessário é de aproximadamente 70 segundos.
Resposta
A resposta correta é a letra d) 70 s.