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(Enem 2009) É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ù, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g-1 °C-1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão? a) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos. b) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão. c) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão. d) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão. e) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.

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05 14 - Lista Corrente e Potência Elétrica
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Para resolver esse problema, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer 200 litros de água de 20°C a 55°C. Q = m * c * ΔT Onde: Q = quantidade de calor necessária (em Joules) m = massa de água (em gramas) c = calor específico da água (4,19 J/g°C) ΔT = variação de temperatura (55°C - 20°C = 35°C) Substituindo os valores, temos: Q = 200000 * 4,19 * 35 Q = 29383000 J Agora, vamos calcular a quantidade de calor produzida pela combustão de 1 litro de gasolina. Sabemos que o poder calorífico da gasolina é de aproximadamente 44 MJ/kg. 44 MJ = 44000000 J (convertendo para Joules) Assumindo que 1 litro de gasolina tem uma massa de 0,75 kg (densidade da gasolina é de aproximadamente 0,75 g/mL), temos: Q = 44000000 * 0,75 Q = 33000000 J Portanto, a quantidade de calor produzida pela combustão de 1 litro de gasolina é de 33.000.000 J, o que é menor do que a quantidade de calor necessária para aquecer 200 litros de água de 20°C a 55°C (29.383.000 J). Agora, vamos calcular a quantidade de calor produzida pelo resistor de 11 Ω, alimentado por um gerador de eletricidade que consome 1 litro de gasolina por hora. Sabemos que a potência elétrica é dada por: P = V^2 / R Onde: P = potência elétrica (em Watts) V = tensão elétrica (110 V) R = resistência elétrica (11 Ω) Substituindo os valores, temos: P = 110^2 / 11 P = 1100 W Agora, vamos calcular a quantidade de calor produzida pelo resistor em um certo intervalo de tempo. Sabemos que a potência elétrica é igual à taxa de transferência de energia térmica: P = Q / t Onde: t = intervalo de tempo (em segundos) Substituindo os valores, temos: 1100 = Q / t Q = 1100 * t Agora, podemos calcular a quantidade de gasolina consumida pelo gerador para produzir a mesma quantidade de calor que a combustão de 1 litro de gasolina. Sabemos que o gerador consome 1 litro de gasolina por hora, ou seja, a taxa de consumo de gasolina é de 1/3600 litros por segundo. Portanto: 1100 * t = 33000000 t = 30000 segundos A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é dada por: 1/3600 * 30000 = 8,33 litros Portanto, a quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior do que a consumida na combustão. A alternativa correta é a letra D.

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a) 90,00.
b) 140,00.
c) 200,00.
d) 250,00.
e) 290,00.

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