Estude! Com Prof. Caju

Um estudante, decidido a realizar um experimento, construiu um aquecedor de água caseiro. Para isso ele dispunha de uma resistência elétrica de chuveiro, com valor de resistência de 0,24, de um recipiente, sem tampa, com 600 ml de água a 25º C e de uma bateria de carro de 12,0 V. O arranjo experimental está mostrado na figura: Supondo que a quantidade de calor perdida para o meio externo ao líquido e a capacidade térmica do recipiente possam ser desprezadas, assinale a alternativa que contem corretamente o tempo que levará para a água alcançar sua temperatura de ebulição:
(Dados: C h20= 1cal/g. Cº, 1,0 cal=4,2J , D h20= 1,00 kg/l)

a) 2 minutos e 40 segundos
b) 3 minutos e 20 segundos
c) 3 minutos e 40 segundos
d) 4 minutos e 20 segundos
e) 5 minutos e 15 segundos

Olá.

Primeiro calcule a potência dissipada pelo resistor
[tex3]P = \frac{12^2}{0,24} = \frac{144}{0,24} = 600W = 600\ J/s[/tex3]
O equivalente em calorias é
[tex3]P = \frac{600}{4,2}\ cal/s = 142,85\ cal/s[/tex3]

Depois disso, calcule energia que leva para aquecer 600ml de água a 100°C
[tex3]Q = mc\Delta T = 600\times 1\times (100 - 25)°C = 45000\ cal[/tex3]

Finalmente, por regra de três têm-se
[tex3]1 seg\rightarrow 142,85cal [/tex3]
[tex3]x seg\rightarrow 45000cal [/tex3]
--------------------------------------------------
[tex3]x = \frac{45000}{142,85} = 315seg[/tex3]

315 seg = 5 min e 15 seg

Espero ter ajudado!!