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Questão FC277591

Em uma indústria que fabrica fornos de micro-ondas, realiza-se um teste antes de colocar os aparelhos na linha de produção, com o objetivo de avaliar se o produto funcionará confor

Termologia

CEBRASPE (CESPE) · 2019

     Em uma indústria que fabrica fornos de micro-ondas, realiza-se um teste antes de colocar os aparelhos na linha de produção, com o objetivo de avaliar se o produto funcionará conforme projetado. Esse teste deve ser realizado de acordo com as seguintes instruções, que constam do manual de controle de qualidade.

 

• Encha um copo com 400 g de água fria e meça a temperatura da água.

• Abra a porta do forno de micro-ondas.

• Coloque o copo com água sobre o prato giratório.

• Feche a porta do forno.

• Programe o tempo de funcionamento do forno para 42 segundos.

• Pressione a tecla “iniciar”.

• Ao final do funcionamento, meça a variação de temperatura sofrida pela água.

• Confira com a tabela do fabricante.

 

     Para a realização do teste, considera-se que o aparelho funciona com potência de 1.000 W, que o calor específico da água é 4,2 J/g °C e que, se o aparelho funcionar conforme projetado, 80% da energia cedida pelo aparelho serão consumidos no aquecimento da água.

 

Se, na realização do teste, a temperatura inicial da água for de 10 °C e o forno de micro-ondas estiver funcionando conforme projetado, então, ao final do teste, a água estará na temperatura de

  1. 15 °C.
  2. 20 °C.
  3. 30 °C.
  4. 35 °C.
  5. 45 °C.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Para a alternativa C, identificamos os dados: massa \(m=400\) g, potência nominal \(P=1000\) W com apenas 80% aproveitado no aquecimento, logo potência útil \(P_{útil}=0{,}8\times1000=800\) W, tempo \( \Delta t=42\) s, calor específico da água \(c=4{,}2\) J/g·°C e temperatura inicial \(T_i=10\) °C.

Energia fornecida à água: \(E=P_{útil}\Delta t\). A relação entre energia e aquecimento é \(E=m c \Delta T\), então \(m c \Delta T = P_{útil}\Delta t\).

Isolando a variação de temperatura: \(\Delta T=\dfrac{P_{útil}\Delta t}{m c}=\dfrac{800\times42}{400\times4{,}2}.\)

Calculando: \(800\times42=33600\) e \(400\times4{,}2=1680\), portanto \(\Delta T=\dfrac{33600}{1680}=20\) °C.

Temperatura final: \(T_f=T_i+\Delta T=10+20=30\) °C. Logo, a água atinge 30 °C, confirmando a alternativa correta.

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