Questão 54

FUVEST 2001

Física

(FUVEST - 2001 - 1a fase)

Em uma panela aberta, aquece-se água, observando-se uma variação da temperatura da água com o tempo, como indica o gráfico.

Desprezando-se a evaporação antes da fervura, em quanto tempo, a partir do começo da ebulição, toda a água terá se esgotado? (Considere que o calor de vaporização da água é cerca de 540 cal/g)

18 minutos.

27 minutos.

36 minutos.

45 minutos.

54 minutos.

Gabarito:

54 minutos.

Resolução:

A equação fundamenta nos diz que $Q =mcDelta T$ .

Ao dividir ambos os lados por um intervalo de tempo arbitrário obtemos $frac{Q}{Delta t} = frac{mcDelta T}{Delta t}$ .

O lado esquerdo é o que conhecemos como potência.

Portanto, podemos escrever a expressão:

$Delta T = frac{PDelta t}{mc}$ .

O gráfico dado relaciona justamente $Delta T e Delta t$ .

Podemos notar que $frac{P}{mc}$ é o coeficiente angular do gráfico dado.

Logo, $frac{P}{mc} = frac{70-30}{5-1} = 10 ^circ C/min$

Sabendo que c = 1 cal/gºC

Portanto, P/m = 10 cal/g.min.

O calor latente é dado por $Q_l = mL$

Dividindo ambos os lados pelo intervalo de tempo:

$P = frac{mL}{Delta t}$

$10 = frac{L}{Delta t}$

$Delta t = frac{540}{10} = 54 min$

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