Usa se um pequeno aquecedor eletrico de imersao para

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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 25 – Calor e Primeira Lei da Termodinâmica 
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RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 25 - CALOR E PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
06. Usa-se um pequeno aquecedor elétrico de imersão para ferver 136 g de água para uma xícara de 
café instantâneo. O aquecedor está especificado para 220 watts. Calcule o tempo necessário 
para se trazer essa água de 23,5oC ao ponto de ebulição, ignorando quaisquer perdas de calor. 
 (Pág. 235) 
Solução. 
A potência (P) é definida pela seguinte equação diferencial 
 
dt
dQP = 
Nesta equação, dQ é o calor transferido durante o intervalo de tempo dt. Resolvendo-se em função 
de dQ: 
 dtPdQ ×= 
Se a potência não possui dependência em relação à temperatura, pode-se fazer: 
 tPQ ∆×= 
Logo, o intervalo de tempo procurado é dado por: 
 
P
Qt =∆ (1) 
O calor necessário para aquecer uma massa m de água de uma temperatura ∆T é dado por: 
 )( 0TTmcTmcQ −=∆= (2) 
Nesta equação, c é o calor específico da água. Substituindo-se (2) em (1): 
 
P
TTmct )( 0−=∆ 
 s 1489,198
 W)220(
)K 5,76(J/K.mol) 190.4(kg) 136,0(
==∆t 
 s 198≈∆t