Um cozinheiro precisa de água a 80ºC. Para isso, coloca 2L de água a 20ºC em uma panela e leva à chama de um fogão. Depois de 250s, quando o sistem...

a) Para calcular a potência da chama do fogão, podemos utilizar a fórmula do calor específico: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor fornecida pela chama do fogão, m é a massa de água, c é o calor específico da água, ΔT é a variação de temperatura. Na etapa 1, a água passa de 20ºC para 70ºC, ou seja, ΔT = 70ºC - 20ºC = 50ºC. Sabemos que a massa de água é de 2L e a densidade da água é de 1kg/L, então a massa de água é de 2kg. Substituindo os valores na fórmula, temos: Q = 2kg * (4 × 10^3 J/(kg · ºC)) * 50ºC Q = 4 × 10^5 J Sabendo que o tempo é de 250s, podemos calcular a potência da chama do fogão: Potência = Q / t Potência = (4 × 10^5 J) / 250s Potência = 1600 W Portanto, a potência da chama do fogão é de 1600 W. b) Para calcular a massa m2 de água acrescentada à panela durante o processo, podemos utilizar a fórmula do calor específico novamente: Q = m * c * ΔT Na etapa 2, a água passa de 40ºC para 80ºC, ou seja, ΔT = 80ºC - 40ºC = 40ºC. Sabemos que a temperatura final é de 80ºC e a temperatura inicial é de 40ºC, então a variação de temperatura é de 40ºC. Substituindo os valores na fórmula, temos: Q = m2 * (4 × 10^3 J/(kg · ºC)) * 40ºC Q = 160 × 10^3 J Sabemos que o tempo é de 500s, então podemos calcular a massa m2 de água: Q = m2 * c * ΔT 160 × 10^3 J = m2 * (4 × 10^3 J/(kg · ºC)) * 40ºC Isolando m2, temos: m2 = (160 × 10^3 J) / ((4 × 10^3 J/(kg · ºC)) * 40ºC) m2 = 10 kg Portanto, a massa m2 de água acrescentada à panela durante o processo é de 10 kg.