Durante suas muitas aparições no Tour de France, o campeão ciclista Lance Armstrong gastou uma potência média de 400 W, 5.0 horas por dia, durante 20 dias. Que quantidade de água, inicialmente a 24°C, poderia ser levada à fervura se você pudesse aproveitar toda essa energia?

Passo 1

Bom, o enunciado nos pede para calcularmos a quantidade de água que poderia ser levada à fervura com a potência média do ciclista

Pela equação de potência para o calor:

P = Q ∆ t

E a equação de calor sensível da água será:

Q = m c ∆ T

Passo 2

Como queremos obter a massa de água, vamos substituir Q na primeira equação e isolar a massa:

P = m c ∆ T ∆ t

m = P ∆ t c ∆ T

Substituindo os valores numéricos para cada grandeza, e considerando que a temperatura de ebulição da água é 100°C:

m = 400 J s 3600 s h 5.00 h d ( 20 d )   4.184 k J k g . K ( 100 ° C - 24 ° C )

m = 450 k g

Resposta

m = 450 k g

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