Uma placa cerâmica de massa m = 0,800 kg e calor específico c = 920 J·kg?¹·K?¹ é aquecida por uma resistência…

Questão

Uma placa cerâmica de massa m = 0,800 kg e calor específico c = 920 J·kg?¹·K?¹ é aquecida por uma resistência elétrica de potência P = 200 W. Calcule o tempo t necessário para elevar sua temperatura de 20 °C a 80 °C. Considere perdas térmicas desprezíveis. Use Q = m·c·?T e t = Q/P.

1. A) t = Q/P = (0,800·920·(80-20))/200 = 2,21×10² s ˜ 3,68 min.
2. B) t = (0,800·920·100)/200 = 3,68 min
3. C) t = (0,800·1000·60)/200 = 2,40×10² s
4. D) t = (0,800·920·20)/200 = 0,736 min
5. E) t = (0,800·920·60)/200 = 2,16×10² s

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados: m = 0,800 kg, c = 920 J/(kg·K), P = 200 W, temperatura inicial 20 °C e final 80 °C. Perdas térmicas são desprezíveis, então toda a energia elétrica vai para a placa. Passo 2: Calcule a variação de temperatura: delta T = 80 - 20 = 60 K (a variação de uma escala em °C é igual à de kelvin). Passo 3: Calcule a energia necessária: Q = m·c·delta T = 0,800 · 920 · 60 = 44 160 J. Passo 4: Calcule o tempo: t = Q/P = 44 160 / 200 = 220,8 s, ou seja, 2,21×10² s. Passo 5: Converta para minutos dividindo por 60: 220,8 / 60 = 3,68 min. Logo, a alternativa A está correta, e o gabarito oficial está certo. Por que as outras estão erradas: a alternativa B usa delta T = 100 em vez de 60 (somou 20 e 80 em vez de subtrair) e, além disso, 368 s equivalem a 6,13 min, não 3,68 min. A alternativa C troca o calor específico 920 pelo valor arredondado 1000, o que altera o resultado. A alternativa D usa delta T = 20 (que é a temperatura inicial, não a variação) e ainda erra a conversão, pois 73,6 s equivalem a 1,23 min, não 0,736 min. A alternativa E tem o cálculo correto da energia e do tempo (220,8 s), mas escreve 2,16×10² s, com erro de dígito no resultado final.

💡 Dica: Calcule a variação de temperatura e aplique as fórmulas dadas.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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