(FUVEST/2018) Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme quantidade de energia por meio de diferentes tipos de processos, sendo um deles a condensação do vapor em água.
De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no processo de condensação do vapor em água da chuva é, aproximadamente,
A) 3,8 x 1015 W.
B) 4,6 x 1014 W.
C) 2,1 x 1013 W.
D) 1,2 x 1012 W.
E) 1,1 x 1011 W.
Note e adote:
π= 3.
Calor latente de vaporização da água: 2 x 106 J/kg.
Densidade da água: 103 kg/m3.
1 dia = 8,6 x 104 s.
RESOLUÇÃO:
Determinando a área circular atingida pelo furacão:
A = π. R2
O raio deve ser em metros ⇒ Logo: 660 Km = 660 x 103 m
Substituindo na equação acima:
A = 3 x (660 x 103)2 m2
A ≅ 1,3 x 1012 m2.
A altura de água de chuva = 1,5 cm ⇒ passando para metros = 1,5 x 10-2 m
Agora, é possível determinar o volume de chuva precipitado:
V = A x h
V = 1,3 x 1012 m2 x 1,5 x 10-2 m
V ≅ 2 x 1010 m3.
Com esse volume, é possível calcular a massa de água:
d = m/V ⇒
1×103 Kg/m3 = m/ 2 x 1010m3 (simplifica-se o m3)
m ≅ 1,96 x 1013 Kg
Determina-se, agora, a energia de vaporização:
Q = m. L (L = calor latente de vaporização da água)
Q = 1,96 x 1013 x 2 x 106
Q = 3,92 x 1019 J
Agora, chega-se à potência:
P = Q /DT
P = 3,92 x 1019 J / 8,6 x 104
P = 4,6 x 1014 W
Resp.: B
VEJA TAMBÉM:
– Questão comentada sobre potência do forno de Bier, da Albert Einstein 2016-2
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