Enunciado

Um cubo de água com 10 cm de aresta é colocado em um feixe de microondas, para o qual E0 11 kVm. As microondas incidem em uma face do cubo, e a água absorve 80% da energia incidente. Quanto tempo decorrerá para que a temperatura da água suba em 50C? Considere que a água não perde calor durante esse intervalo de tempo.

Passo 1

A   =   0.10 m

E 0   =   11   k V / m

T = 50⁰

a taxa de transferência de energia é de:

P   =   ( 80 % ) I ∙ A

P   =   ( 0.8 ) c ε 0 2 E 0 ² A

P   =   ( 0.8 ) 3 ∙ 10 ⁸ ( 8.85 ∙ 10 ⁻ ¹ ² ) 2 11 ∙ 10 ³

P   =   1.29   k W

Passo 2

vamos encontrar o valor de Δ E :

Δ E   =   m c Δ T

Δ E   =   ( 0.10 ) ³ ( 1000 ) ( 4186 ) ( 50 )

Δ E   =   2.10 ∙ 10 ⁵   J

e finalmente iremos encontrar o valor de Δ t :

Δ t   =   Δ E P

Δ t = 2.10 ∙ 10 ⁵ 1.29 ∙ 10 ⁻ 3

Δ t = 162 s

Resposta

Δ t = 162 s

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