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 Ω, 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.
gabarito - E
A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.
Resolução
Quantidade de calor necessária para aquecer a água:
Q = m . c ∆θ
Q = 200 . (4,19 . 103). 35 (J)
Q = 29330 . 103 J
Potência elétrica do gerador:
P = U2/R
P = (110)2/11
P = 1100W
Sendo:
P = Q/Δt
Δt = Q/P
Δt = (29330 . 103 J)/1100
Δt = 26663s ≅ 7,4h
O consumo de gasolina no gerador será da ordem de 7 litros.