Enunciado

77 Uma panela de aço, com massa de 1 kg, contém 1 kg de água. Inicialmente, a temperatura no conjunto é uniforme e igual a 15°C. A panela é colocada sobre a chama produzida num fogão e o conjunto é aquecido até a água entrar em ebulição. Desprezando a transferência de calor da panela e da água para o ambiente, determine a transferência de calor necessária para que o processo ocorra.

Passo 1

Pra essa questão vamos usar a equação da energia, com trabalho nulo:

Δ U a ç o + Δ H 2 O = Q

E tambeém da aproximação pra sólidos e líquidos:

Δ U = m C Δ T

Ahhh... e as tabelas do final do livro.

Passo 2

Para o aço pegamos os dados na tabela A.3:

C a ç o = 0,46   k J / k g K

Para a água pegamos na tabela A.4:

C H 2 O = 4,18   k J / k g K

Passo 3

Juntando as duas equações:

Δ U a ç o + Δ H 2 O = Q

m a ç o C a ç o Δ T a ç o + m H 2 O C H 2 O Δ T H 2 O = Q

1 × 0,46 × 100 - 15 + 1 × 4,18 × 100 - 15 = Q

Q = 394,4   k J

Resposta

Q = 394,4   k J

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