Um sistema de arrefecimento deve manter a temperatura do motor de um carro em...

Um sistema de arrefecimento deve manter a temperatura do motor de um carro em um valor adequado para o bom funcionamento do mesmo. Em um desses sistemas é utilizado um líquido de densidade igual a ...


Um sistema de arrefecimento deve manter a temperatura do motor de um carro em um valor adequado para o bom funcionamento do mesmo. Em um desses sistemas é utilizado um líquido de densidade igual a 103kg/m3 e calor específico igual a 4200 J/kg °C. Durante a troca de calor, o volume do líquido em contato com o motor é de 0,4 × 10-3 m3, a cada segundo, e a temperatura inicial e final do líquido é, respectivamente, igual a 80°C e 95°C. Considerando que esse volume de líquido está em repouso durante a troca de calor, a potência fornecida à água, em W, é

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  • Matheus Fernandes
    Matheus Fernandes EQUIPE
    16/04/2025 • 13:41
    Gabarito: b)

    Para resolver essa questão, precisamos calcular a potência fornecida ao líquido pelo motor, que pode ser determinada pela quantidade de energia transferida por unidade de tempo. A fórmula para calcular a energia transferida (Q) em um processo de aquecimento ou resfriamento é dada por:

    \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

    onde:
    - \( m \) é a massa do líquido,
    - \( c \) é o calor específico do líquido,
    - \( \Delta T \) é a variação de temperatura do líquido.

    Primeiro, calculamos a massa do líquido usando a fórmula da densidade:
    \[ \text{Densidade} = \frac{\text{massa}}{\text{volume}} \]
    \[ \text{massa} = \text{Densidade} \times \text{volume} \]
    \[ m = 10^3 \, \text{kg/m}^3 \times 0,4 \times 10^{-3} \, \text{m}^3 = 0,4 \, \text{kg} \]

    Agora, calculamos a variação de temperatura:
    \[ \Delta T = T_{\text{final}} - T_{\text{inicial}} = 95°C - 80°C = 15°C \]

    Substituindo os valores na fórmula de energia:
    \[ Q = 0,4 \, \text{kg} \times 4200 \, \text{J/kg°C} \times 15°C = 25200 \, \text{J} \]

    Como a energia é transferida em 1 segundo (conforme o enunciado), a potência fornecida ao líquido é igual à energia por unidade de tempo:
    \[ \text{Potência} = \frac{25200 \, \text{J}}{1 \, \text{s}} = 25200 \, \text{W} \]

    Portanto, a resposta correta é a alternativa (b) 25200 W.

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