(UFPA) Um homem gasta 10 minutos para tomar seu banho, utilizando-se de um chuveiro elétrico que fornece uma vazão constante de 10 litros por minuto
10. (UFPA) Um homem gasta 10 minutos para tomar seu banho, utilizando-se de um chuveiro elétrico que fornece uma vazão constante de 10 litros por minuto. Sabendo-se que a água tem uma temperatura de 20°C ao chegar n o chuveiro e que alcança 40°C ao sair do chuveiro, e admitindo-se que toda a energia elétrica dissipada pelo resistor do chuveiro seja transferida para a água nesse intervalo de tempo, é correto concluir-se que a potência elétrica desse chuveiro é
Considere que a densidade da água é 1 kg/litro, que o calor específico da água é 1 cal/g 0C e que 1 cal = 4,2 J.
- 10 KW
- 12 KW
- 14 KW
- 16 KW
- 18 KW
Resposta: C
Resolução: Para determinar a potência elétrica do chuveiro, precisamos calcular a quantidade de energia transferida para a água durante o banho.
Primeiro, vamos calcular a variação de temperatura da água:
ΔT = Tfinal - Tinicial
ΔT = 40°C - 20°C
ΔT = 20°C
Em seguida, vamos calcular a massa de água utilizada durante o banho:
Massa = Vazão × Tempo
Massa = 10 litros/minuto × 10 minutos
Massa = 100 litros = 100 kg
Agora, vamos calcular a energia transferida para a água:
Energia = Massa × Calor Específico × ΔT
Energia = 100 kg × 1 cal/g°C × 20°C
Energia = 2000 cal
Como 1 cal = 4,2 J, podemos converter a energia para joules:
Energia = 2000 cal × 4,2 J/cal
Energia = 8400 J
Sabendo que todo o calor dissipado pelo resistor do chuveiro é transferido para a água, a potência elétrica do chuveiro é igual à energia transferida dividida pelo tempo:
Potência = Energia / Tempo
Potência = 8400 J / (10 minutos × 60 segundos/minuto)
Potência = 14.000 W = 14 kW
Portanto, a potência elétrica desse chuveiro é de 14 kW.