Ed
há 11 meses
Para resolver essa questão, vamos usar a fórmula do calor: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] onde: - \( Q \) é a quantidade de calor (energia) transferida, - \( m \) é a massa da água, - \( c \) é o calor específico da água (1 cal/(g·°C)), - \( \Delta T \) é a variação de temperatura. Primeiro, vamos calcular a variação de temperatura (\( \Delta T \)): \[ \Delta T = 87 °C - 15 °C = 72 °C \] Agora, substituindo na fórmula do calor: \[ Q = m \cdot 1 \cdot 72 \] \[ Q = 72m \] Sabemos que apenas 60% da energia liberada na combustão foi utilizada para aquecer a água. Portanto, a energia total liberada na queima das castanhas é: \[ Q_{total} = \frac{Q}{0,6} = \frac{72m}{0,6} = 120m \] Agora, precisamos calcular a energia liberada pela queima das 150 g de castanha. Para isso, precisamos de um valor de energia por grama de castanha, mas como não temos esse dado, vamos considerar que a energia total liberada é proporcional à massa de água aquecida. Assim, igualamos as duas expressões: \[ 120m = Q_{total} \] Agora, precisamos de um valor para \( Q_{total} \). Como não temos, vamos considerar que a energia liberada é suficiente para aquecer a água. Portanto, podemos usar a relação entre a energia e a massa de água. Agora, vamos calcular a massa de água \( m \) que poderia ser aquecida com a energia liberada. Para isso, vamos considerar as opções dadas e verificar qual delas faz sentido. Vamos testar as opções: 1. A) 10.000 g: \[ Q = 72 \cdot 10.000 = 720.000 \text{ cal} \] \[ Q_{total} = 720.000 / 0,6 = 1.200.000 \text{ cal} \] 2. B) 5.000 g: \[ Q = 72 \cdot 5.000 = 360.000 \text{ cal} \] \[ Q_{total} = 360.000 / 0,6 = 600.000 \text{ cal} \] 3. C) 12.500 g: \[ Q = 72 \cdot 12.500 = 900.000 \text{ cal} \] \[ Q_{total} = 900.000 / 0,6 = 1.500.000 \text{ cal} \] 4. D) 7.500 g: \[ Q = 72 \cdot 7.500 = 540.000 \text{ cal} \] \[ Q_{total} = 540.000 / 0,6 = 900.000 \text{ cal} \] 5. E) 2.500 g: \[ Q = 72 \cdot 2.500 = 180.000 \text{ cal} \] \[ Q_{total} = 180.000 / 0,6 = 300.000 \text{ cal} \] Agora, considerando que a energia liberada pela queima de 150 g de castanha deve ser suficiente para aquecer a água, a opção que parece mais razoável e que se encaixa nos valores típicos de energia liberada por alimentos é a D) 7.500 g. Portanto, a massa \( m \) de água aquecida era igual a: D) 7.500.
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