Não entendi muito bem essa questão

Professor Paulo V.

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Respondeu há 3 anos

Olá Tonylee

a. A situação tratada no problema, do aquecimento da água acima do ponto de ebulição sem que parte dessa se transforme em vapor, acontece devido ao fato de que o aquecimento ocorre sem a formação de correntes de convecção, que aqui pode ser entendido como aquele movimento da água no interior do recipiente. Assim, a energia fornecida pelo micro-ondas vai ser utilizada no aquecimento da água e da caneca. 

em que E é a energia fornecida pelo aparelho e os índices C e Ág. se referem a caneca e a água, respectivamente. A energia fornecida pode ser determinada pela potência P do aparelho, que é de 160 cal/s, uma vez que se sabe por quanto tempo o micro-ondas esquentará o conjunto caneca + água. A quantidade de energia Q_Ág. que irá para a massa de água pode ser determinada pela expressão do calor sensível, uma vez que estamos interessados na variação de temperatura, e a quantidade de energia que irá para a caneca, Q_C, pode ser determinada pela sua capacidade térmica.  Aqui há uma ressalva. No texto foi informado que a capacidade térmica é de 40 cal/gºC. Contudo, esse dado tem dimensão de calor específico e não de capacidade térmica. Para usar o dado dessa forma, seria necessário conhecer a massa da caneca, o que não foi informado. Assim, irei considerar que a capacidade térmica da caneca é 40 cal/ºC.

em que os índices f e i se referem a final e inicial, respectivamente. Assim, pelos valores informados, chega-se em

b. Como determinado, a água no interior da caneca chegou a atingir uma temperatura de 105 ºC. Assim, ela recebeu energia para esquentar de 25 ºC a 100 ºC mais uma energia "extra" para aumentar mais 5 ºC. Aqui digamos "extra" pois, em condições normais, esse aquecimento não aconteceria, uma vez que a água daria início ao processo de ebulição. Portanto, a quantidade de energia que estaria relacionada ao processo de ebulição é

Espero que seja útil. :)

Bons estudos!

Professor Flávio F.

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Respondeu há 3 anos

Olá Toni

No caso o problema diz sobre o aquecimento de uma porção de água no microondas.

O processo de fervura atrasada, ocorre quando o líquido já chegou á temperautra de mundança de fase, mas está em um estado de iminência desta mudança, dessa forma o líquido deve estar na temperatura de ebulição para que isso ocorra.Dessa forma já temos a resposta do (a)

a) A temperatura ao sair do microondas foi de 100°C, pois só assim poderia ocorrer o processo de fervura atrasada, com o corpo estando na temperatura de ebulição da água.

b) Para sabermos a quantidade de água que evaporou temos de perceber o seguinte, para que a água evapore, temos de ter todo o conjunto na temperatura de ebulição da água, dessa forma toda a massa de água está a 100°C assim como a caneca na qual ela está.

Vamos calcular qual foi  a quantidade de energia total recebida pela água e caneca, isso obetemos através do tempo de uso e potência do microondas:

E = P.t

E = 160 . 120

E = 19200cal 

Temos como saber qual foi a quantidade de energia que toda a massa de água e a caneca receberam para chegar aos 100°C

Caneca: Q = C .T -> Q = 40 . (100-25)   ->   Q = 3000cal

Água : Q = m.c.T  ->  Q = 200 . 1 . (100-25)  ->   Q = 15000cal

Veja que todo o conjunto precisou de 18 000 cal para aquecer até os 100°C porem receberam 19 200 cal, isto é receberam 1200 cal a mais, essa energia foi absorvida pela água, dando energia para a mudança de fase, que ocorreu ao rapaz colocar a o chá na água:

Paa saber o quantod e água evaporou usamos Q = mL -> 1200 = m . 540   ->   m = 2,22 g (aproximadamente)

Se acaso ficou ainda com alguma dúvida, fique a vontade para me procurar