ITA 1997

Um vaporizador contínuo possui um bico pelo qual entra água a 20°C, de tal maneira que o nível de água no vaporizador permanece constante. O vaporizador utiliza 800 W de potência consumida no aquecimento da água até 100°C e na sua vaporização a 100°c. A vazão de água pelo bico é?

Gabarito: 0,31mL/s

Oi Carol! 

Perceba que toda a água que entra pelo bico é transformada em vapor, de forma contínua. Além disso, foi dado a quantidade de energia por segundo utilizada para vaporizar a água. Tendo a energia por segundo, e fazendo algumas manipulações algébricas com as conhecidas fórmulas de calor, é possível chegar na quantidade de água que entra por segundo no vaporizador. Veja:

[latex]\\P=\frac{E}{\Delta t}=\frac{mc\Delta T + mL}{\Delta t}\;\rightarrow\;P = \frac{m}{\Delta t}.(c\Delta T + L)\\\\ \rightarrow\;800\;\frac{J}{s}= \frac{m}{\Delta t}.\left [\left ( 1 \frac{cal}{g.^oC} \right ).(4,18 \frac{J}{cal}).\left ( 100^oC - 20^oC \right ) + \left ( 540 \frac{cal}{g} \right ).(4,18 \frac{J}{cal}) \right ]\\\\ \rightarrow\; \boxed{\frac{m}{\Delta t} = 0,3087\;\frac{g}{s}=0,3087\;\frac{mL}{s}}[/latex]