O funcionamento de um chuveiro elétrico começa com a água liberada pela torneira, que entra na caixa do chuveiro com muita pressão. Inicialmente, o volume de água que sai pelos crivos é menor do que o volume que entra no chuveiro, e parte dela se acumula dentro na caixa do chuveiro. A água acumulada empurra o diafragma, peça que serve de apoio para os pontos de contato elétrico. Quando o diafragma sobe, esses pontos tocam nos contatos da parte superior do chuveiro, que é conectado à rede elétrica. Com o acionamento da corrente elétrica, a resistência dissipa calor que aquece a água contida na caixa do chuveiro.

Considere um chuveiro em funcionamento com 5000 Watts de potência, e cuja caixa contenha 500 ml de volume disponível para a água. Para que este volume de água contida no chuveiro seja aquecido da temperatura inicial de 18,0°C para 38,0°C, por quanto tempo deve permanecer em contato com a resistência elétrica antes de sair pelos crivos?

Considere que a densidade da água é ρ = 1,0 g/cm³ que o calor específico da água é c = 4200 J/kg K.

Um avião em voo acumula uma camada de gelo com volume V em suas asas. Supondo-se que o gelo esteja na temperatura de 273 K e que a densidade desse gelo seja de D e considerando que o calor latente de fusão do gelo seja L e que todas as grandezas aqui utilizadas estão em unidades do SI, pode-se afirmar corretamente que o calor, em joules, necessário para fundir esse gelo é

A variação da temperatura e a mudança de fase (ou mudança de estado físico) podem ocorrer quando um corpo recebe ou cede certa quantidade de energia térmica ou calor. A quantidade de calor recebido ou cedido pelo corpo, que resulta na variação de temperatura, é chamada calor sensível e a quantidade de calor cedido ou recebido pelo corpo, que resulta na mudança de estado físico, é chamada calor latente.

Analise a curva de aquecimento do álcool etílico e marque a alternativa que indica corretamente os intervalos de tempo relacionados à variação da temperatura, mudança de estado físico, calor sensível ou calor latente.

Um experimento para determinar o calor de vaporização de um líquido consiste em colocar uma massa de um líquido num recipiente e colocá-lo para aquecer. Todo o sistema é colocado sobre uma balança. Quando o líquido atinge a ebulição, a massa do sistema é de 1,500 kg. Após 35,0 minutos de aquecimento, a sua massa reduziu para 1,000 kg. Considere que a potência do aquecedor é de 200 W e que todo o calor liberado foi utilizado para a evaporação do líquido durante esse tempo.

Qual é o calor de vaporização do líquido, em kJ/kg?

Se colocarmos um objeto quente em contato com um objeto frio, o objeto quente esfriará, e o objeto frio aquecerá. Se medirmos as temperaturas dos dois objetos depois de algum tempo, elas serão iguais. Nesse contexto, esses objetos estão em

    Tendo em vista a necessidade de economia de energia elétrica, os climatizadores de ar surgem como uma alternativa econômica. Esses dispositivos utilizam a evaporação da água como método de troca de calor, conforme esquematizado na figura.

    O ar externo (quente) é aspirado para o interior do painel evaporativo e, em contato com a água fria, tem sua temperatura diminuída. Umidificado e mais frio, o ar é empurrado pelo ventilador ao ambiente interno. Quanto maior é a redução de temperatura produzida pelo climatizador, maior é a sua eficiência. A Tabela 1 apresenta a redução de temperatura produzida por um desses aparelhos, em função da temperatura de entrada do ar e de sua umidade relativa (UR) percentual; enquanto a Tabela 2 apresenta os valores médios de temperatura (T) e os valores da UR do ar de cinco cidades brasileiras, no mês de setembro.

Tabela 1

Tabela 2

Disponível em: https://pt.climate-data.org.; www.brizztech.com.br. Acesso em: 25 nov. 2021(adaptado).

Considerando os dados apresentados para o mês de setembro, em qual destas cidades o climatizador de ar é mais eficiente?