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 20^circ C para 80^circ C será, aproximadamente:
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:
Q = m times c times De
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:
Q = 0,25 , kg times 4186 , J/kg°C times 60°C
Primeiro multiplicamos 0,25 por 60:
0,25 times 60 = 15
Então:
Q = 15 times 4186 , J
Q = 62,790 , J

Passo 5

Sabemos que potência ($ P $) é a taxa de entrega de energia por unidade de tempo. A fórmula é:
P
Queremos encontrar o tempo ($ t $), então rearranjamos a fórmula:
P = Qt

Passo 6

Substituindo os valores que temos:
t = 62,790 , J900 , W
Lembrando que $ 1 , W = 1 , J/s $, então:
1 , W = 1 , J/s
t = 62,790900 , segundos

Passo 7

Arredondando para facilitar, o tempo necessário é de aproximadamente 70 segundos.

Resposta

A resposta correta é a letra d) 70 s.

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