Um sistema constituído de um tanque e de um agitador, é termicamente isolado e contém 10 Kg de água a 10^circ C. A potência é do agitador é de 1 / 4 HP. Pede-se a variação de energia interna (J/ min ). R: 1119 J / min

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o problema está pedindo. Temos um sistema que é um tanque com um agitador, todo isolado termicamente. Dentro, tem 10 kg de água a 10°C. O agitador está usando uma potência de 1/4 de horsepower (HP). A questão quer saber qual é a variação da energia interna desse sistema, medida em Joules por minuto. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre conversão de unidades, potência e como a energia interna muda com o aquecimento.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a potência do agitador de horsepower para Watts, que é a unidade padrão no Sistema Internacional. Sabemos que 1 HP = 745,7 Watts. Então, 1/4 HP será:
Potência = 14 times 745,7 , W = 186,425 , W ê

Passo 3

Agora, como queremos a variação de energia interna por minuto, vamos primeiro calcular a energia fornecida pelo agitador em um minuto. Sabemos que Potência = Energia / Tempo, então Energia = Potência × Tempo.
Como a potência está em Watts (Joules por segundo) e o tempo que vamos considerar é um minuto (60 segundos), temos:
Energia = 186,425 , W times 60 , s = 11.185,5 , J

Passo 4

Esse é o total de energia fornecida pelo agitador em um minuto. Como o sistema é termicamente isolado, toda essa energia é usada para aumentar a energia interna da água. Portanto, a variação da energia interna do sistema em um minuto é igual à energia fornecida pelo agitador.

Passo 5

Arredondando para facilitar, a variação de energia interna por minuto é aproximadamente 1.119 Joules por minuto.

Resposta

A variação de energia interna é de 1.119 J/min.

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