Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 168
Uma massa de 1.5 kg de água líquida, inicialmente a 12 °C, deve ser aquecida a 95 °C em um bule de chá, dentro do qual existe um elemento de aquecimento elétrico de 800 W. O calor específico da água pode ser considerado equivalente a 4.18 kJ/kg.°C, e a perda de calor da água durante o aquecimento pode ser desprezada. O tempo que leva para aquecer a água até a temperatura desejada é de:
(a) 5,9 min
(b) 7,3 min
(c) 10,8 min
(d) 14,0 min
(e) 17,0 min
Passo 1
Vamos considerar nosso sistema como o bule. A equação de balanço de energia pode ser escrita como sendo:
Como podemos desprezar a perda de calor durante o aquecimento, temos assim:
Passo 2
O trabalho realizado pelo aquecedor elétrico é:
Passo 3
Com a informação sobre o trabalho, podemos obter o tempo de aquecimento. Substituindo esses valores na equação de balanço de energia, temos:
Resposta
(c) 10,8 min