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IME- Termodinâmica

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Mensagem por Bruna Barreto Sex 18 maio 2012, 13:06

(IME-98) Um circuito é construído com o objetivo de
aquecer um recipiente adiabático que contém 1 litro de
água a 25 º C. Considerando-se total a transferência de
calor entre o resistor e a água, determine o tempo estimado
de operação do circuito da figura abaixo para que a água
comece a ferver.
Dados:
calor específico da água: 1cal/g0C
massa específica da água: 1kg/l
temperatura necessária para ferver a água: 100 º C
Imagem:
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Minha dúvida é :
fazendo que a corrente que passa pelo resistor 5ohms é 8 A nao da a reposta
pois acho que a Quantidade de calor necessária para ferver a água é 75000=P.T
e potência é R. I^2, mesmo fazendo isso nao acho o gabarito.

ALGUEM PODE DIZER O QUE ESTOU ERRANDO?
Spoiler:

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Mensagem por Luck Sex 18 maio 2012, 15:11

Vc pode usar 75000 se conveter a energia que ta em J pra cal. Ou vc pode deixar a energia em J e converter o calor específico ( cal/gºC ) pra (J/kgºC) , sendo que 1 cal =~ 4,2 J , porém fiz os cálculos aqui e deu =~ 981 s
Vc tem certeza do gabarito?
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Mensagem por Bruna Barreto Sex 18 maio 2012, 15:19

tenho sim, bom é o gabarito que esta na minha apostila : )
Luck 75000 esta em cal
eu primeiro Calculei a quantidade de calor e joguei na fórmula
achei
Q=1000.1(100- 25)
Q=75000 cal
no caso para botar na Fórmula de potência eu teria que multiplicar isso por 4,2...certo? para passar para Joule....


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Mensagem por Luck Sex 18 maio 2012, 15:41

Bruna Barreto escreveu:tenho sim, bom é o gabarito que esta na minha apostila : )
Luck 75000 esta em cal
eu primeiro Calculei a quantidade de calor e joguei na fórmula
achei
Q=1000.1(100- 25)
Q=75000 cal
no caso para botar na Fórmula de potência eu teria que multiplicar isso por 4,2...certo? para passar para Joule....


eu escrevi ao contrário, converter a energia que ta em cal pra J.
vc teria que dividir, vc tem P = 320J/s --> P = 320(1/4,2)cal/s = 76,19 cal/s
E= P.t
750000 = 76,19t
t =~ 984,38s
creio que o gab esteja errado..

E o certo tb seria o enunciado fornercer o valor de conversao, pq alguns adotam 1cal= 4J, outros 1 cal = 4,2J , 1 cal = 4,186 J etc..
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Mensagem por Elcioschin Sex 18 maio 2012, 17:44

Certamente o gabarito está errado: É impossível ferver 1 litro de água em 13 segundos com a potência disponível
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Mensagem por letyycryys Sáb 16 Jun 2012, 08:54

a resposta certa é 15,6 min.

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Mensagem por Leandro! Sáb 16 Jun 2012, 09:47

Q = m*c*∆t = d*v*c*∆T = (1kg/L)*(1 L)*(1cal/g.°C)(100°C - 25ºC) =
75 kg*cal/g = 75 000 cal.

i = ε/R_eq = 60 V / 6 Ω = 10 A

20i' = 5i'' => i' = 0,25i''
i = i' + i'' = 0,25i'' + i'' => i'' = 8 A

Pot = Ri''² = 5*( 8 )² = 320 W

Pot = Q/∆t => ∆t = Q/Pot = 75 000 cal/ 320 W = 75 000 cal/ 320(J/s) =
75 000*4 J/ 320(J/s) ~ 938s ~ 16 min

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