Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor
inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa. O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.
Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10°C e outra a 40°C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C. Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada?
A) A
B) B
C) C
D) D
E) E
Confira nossa Lista de Exercícios Resolvidos de Calor Específico
Solução:
Precisamos calcular qual seria a temperatura final caso não houvesse perdas.
\[\frac{1}{3} m\cdot 1\cdot (T_{f} – 10) + \frac{2}{3} m\cdot 1\cdot (T_{f} – 40) = 0 \longrightarrow T_{f} = 30^{\circ} C\]
Porém, a temperatura medida é de 16°C, mostrando que houve perda.
\[P = \frac{30 – 16}{30}\cdot 100 \longrightarrow P = 47\,\%\]
Resposta: letra D.
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