Para preparar uma xícara de café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para esquentar 100 g de água. O rótulo diz que se trata ...

Para calcular o tempo necessário para aquecer a água de 23,0°C para 100°C, podemos usar a fórmula: Q = m * c * ΔT Onde: Q é a quantidade de calor necessária para aquecer a água, m é a massa da água, c é o calor específico da água, ΔT é a variação de temperatura. No caso, temos: m = 100 g (massa da água) c = 1 cal/g°C (calor específico da água) ΔT = 100°C - 23,0°C = 77,0°C Substituindo os valores na fórmula, temos: Q = 100 g * 1 cal/g°C * 77,0°C Q = 7700 cal Sabendo que a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica é de 200 watts, podemos usar a fórmula: Q = P * t Onde: Q é a quantidade de calor, P é a potência do aquecedor, t é o tempo necessário. Substituindo os valores conhecidos, temos: 7700 cal = 200 watts * t Para converter calorias em segundos, podemos usar a relação: 1 cal = 4,18 J Portanto, 7700 cal = 7700 * 4,18 J = 32186 J Sabendo que 1 watt = 1 joule/segundo, podemos converter a potência para joules: 200 watts = 200 joules/segundo Agora, podemos calcular o tempo necessário: 32186 J = 200 joules/segundo * t t = 32186 J / 200 joules/segundo t ≈ 160,93 segundos Arredondando para o valor mais próximo, o tempo necessário para aquecer a água é de aproximadamente 160 segundos, como indicado na resposta fornecida (R.: t = 160 s).