É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g-1°C-1, aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando comparado ao obtido a partir da combustão?
A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos.
B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão.
C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão.
D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão.
E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.
Solução
Utilizando a equação do calor para aquecer a água, temos:
Agora, analisando a potência elétrica, temos que
Sabendo que a potência pode ser relacionada com o calor utilizando a seguinte equação:
convertendo para hora, dividindo por 3600, temos aproximadamente 7h.
Alternativa D
