Uma dona-de-casa residente em Brasília, precisando ferver água, resolveu utilizar um ebulidor – vulgarmente conhecido como mergulhão – que é um equipamento elétrico capaz de fornecer energia calorífica ao líquido no qual se encontra imerso. Colocou, então, o ebulidor em um recipiente contendo 2,5 litros de água a 18 °C, ligando-o, em seguida.
Por um descuido, após atingir a temperatura de ebulição 96 °C, parte da água evaporou. Ao desligar o ebulidor, a dona-de-casa constatou que, naquele instante, restava apenas 1,5 litro de água.
Sabendo que o calor específico da água é de 1 cal/g∙°C, densidade igual a 1 kg/L, calor latente de vaporização igual a 540 cal/g, a potência do ebulidor igual a 1.000 W, 1 cal = 4,2 J e desprezando as trocas de calor com o ambiente, o tempo que o ebulidor permaneceu ligado foi de aproximadamente
76% dos alunos do Fisiquei acertaram esta questão.
Repare que a vaporização ocorreu apenas para 1,0 litro de água! Calcule o calor total necessário para o aquecimento e vaporização, converta de cal para J (joules). Tendo a potência de 1.000 W, ou seja, 1.000 joules a cada segundo, calcule o tempo total.