Em uma cidade, foi proposto um sistema de aquecimento solar para residências. Este sistema utiliza coletores…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma cidade, foi proposto um sistema de aquecimento solar para residências. Este sistema utiliza coletores planos e é projetado para elevar a temperatura da água de 20°C a 60°C. Que quantidade de calor (Q) é necessária para aquecer 100 litros de água? (Dados: Cp da água = 4,18 kJ/kg·°C e densidade da água = 1.000 kg/m³).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Para calcular a quantidade de calor necessária, utilizamos a fórmula Q = m·Cp·?T. A massa da água (m) é de 100 kg (100 litros = 100 kg). ?T é 40°C. Portanto, Q = 100 kg · 4,18 kJ/kg·°C · 40°C = 16.720 kJ.
Explicação
A fórmula Q = m·Cp·?T permite calcular a quantidade de calor necessária para aquecer uma substância, levando em consideração sua massa, a capacidade térmica específica e a variação de temperatura. A massa da água foi convertida de litros para quilogramas, e a diferença de temperatura foi corretamente determinada como 40°C. O resultado final é obtido multiplicando esses valores, resultando na quantidade total de calor necessária para o aquecimento da água.
Raio-X da questão
calor específico da água
avaliacao
calor específico · conversão de unidades
Revisar a fórmula de cálculo de calor e propriedades da água.
O aluno pode confundir a quantidade de calor necessária com a temperatura final, não considerando a massa da água corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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