7. (2013) Aquecedores solares usados em re- sidências têm o objetivo de elevar a tempera- tura da água até 70oC. No entanto, a tempe- ratura id...

Question

7. (2013) Aquecedores solares usados em re- sidências têm o objetivo de elevar a tempera- tura da água até 70oC. No entanto, a tempe- ratura ideal da água para um banho é de 30oC. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro re- servatório, que se encontra a 25oC. Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal?

a) 0,111.
b) 0,125.
c) 0,357.
d) 0,428.
e) 0,833

Ed · Answer

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da conservação de energia:

Qf = Qi

Onde Qf é o calor final, Qi é o calor inicial e considerando que não há perda de calor para o ambiente.

Podemos calcular o calor final e inicial da seguinte forma:

Qf = m1 * c * (Tf - Ti)

Qi = m2 * c * (Ti - Ta)

Onde m1 é a massa de água quente, m2 é a massa de água fria, c é o calor específico da água, Tf é a temperatura final (70°C), Ti é a temperatura inicial da água quente e Ta é a temperatura da água fria (25°C).

Igualando as equações, temos:

m1 * c * (Tf - Ti) = m2 * c * (Ti - Ta)

Simplificando:

m1 / m2 = (Ti - Ta) / (Tf - Ti)

Substituindo os valores, temos:

m1 / m2 = (70 - 25) / (70 - 30)

m1 / m2 = 45 / 40

m1 / m2 = 9 / 8

Portanto, a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal é de 9/8 ou 0,125. A alternativa correta é a letra B.

7. (2013) Aquecedores solares usados em re- sidências têm o objetivo de elevar a tempera- tura da água até 70oC. No entanto, a tempe- ratura id...

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