Um aquecedor elétrico de imersão ligado a uma fonte de corrente contínua de 110 V demora 6 min para levar até uma fervura 0,5 litros de água, partindo da temperatura ambiente de 20 ° C . A intensidade da corrente é de 5 A. Qual a eficiência do aquecedor? (A eficiência é a porcentagem de energia gerada que é utilizada no aquecimento da água.)

Passo 1

Vamos lá! Primeiro, temos que descobrir qual a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura da água. Para isso, temos que lembrar da famosa fórmula do calor sensível

Q = m c Δ T

Onde m é a massa da água, c é o calor específico e Δ T é a variação da temperatura. Sabemos que 1 litro de água equivale à 1 Kg, sendo assim podemos usar os valores abaixo

c = 1,0 c a l g ° C

m = 500   g

Δ T = 100 - 20 = 80

Portanto

Q = 40000   c a l   .

Passo 2

Agora temos que saber qual a quantidade de energia gerada no aquecedor. Para isso devemos lembrar que a energia é

E = P p o t   Δ t

Onde t é o tempo. Podemos calcular a potência elétrica e multiplicar pelo tempo (6 min=360s)

E = V   i   Δ t = 110 × 5 × 360 = 198000   J = 47142   c a l

Passo 3

Agora só precisamos fazer a razão

Q E ≈ 0,85 = 85 %

Resposta

Q E ≈ 0,85 = 85 %

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