(FUVEST/2020) Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para
roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,
A) 0,04%.
B) 0,062%.
C) 4,6%.
D) 40%.
E) 62%.
Note e adote:
Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol;
Massa molar da água = 18 g/mol;
Densidade da água = 1 g/mL.
RESOLUÇÃO:
Determinando a energia total gerada pelo equipamento, tem-se:
E = Potência x tempo (em segundos)
E = 1600 W x 1200 s
E = 1.920.000 J (Dividindo-se por 1.000 tem-se o valor em kJ)
E = 1920 kJ
Como a densidade da água é 1g/mL, em 540 mL de água há uma massa de 540g.
Então, a energia necessária para vaporizar esses 540 g de água pode ser determinada por uma regra de três.
Como a energia de vaporização da água é de 40 kJ/mol (1 mol de água = 18 g), tem-se:
40 kJ ————— 18 g
x ———————–540 g
x = 1200 kJ
Energia utilizada apenas para vaporizar a água:
1200 : 1920 = 0,62 (multiplicando por 100, tem-se o valor em %) = 62%
Resp.: E
VEJA TAMBÉM:
– Questão resolvida sobre potência do forno de Bier, da Albert Eintein 2016-2