Rendimento no aquecimento

Rendimento no Aquecimento

Será necessária a mesma energia para aquecer uma panela de água e um copo de água?

Objetivos

* Calcular a energia total fornecida a uma placa de aquecimento, durante um certo intervalo de tempo. * Calcular o calor transferido para uma dada massa de água por placa de aquecimento, durante um certo intervalo de tempo. * Determinar o rendimento do aquecimento de uma dada massa de água.

Fundamentos Teóricos

É necessária uma placa de aquecimento, caracterizada por uma potência eléctrica, para aquecer uma dada massa de água contida num gobelet. A energia eléctrica à placa de aquecimento é calculada com recurso à potência eléctrica da placa, indicada pelo fabricante, e ao intervalo de tempo em que a placa fornece energia ao recipiente com água:

E=P∙∆t

O calor recebido pela água vai produzir um acréscimo da energia interna da água, não havendo mudança de estado físico. Assim, a variação de energia interna da água, igual à recebida sob a forma de calor, vai ser directamente proporcional à massa de água, m, e à variação de temperatura, ∆T, experimentada pela água:

Q=∆U=c∙m∙∆T

Sendo ∆U a variação de energia interna experimentada pela água, Q a energia recebida sob a forma de calor e c a capacidade térmica mássica da água, que é igual a 4,186J g-1 ℃-1. O rendimento do aquecimento será determinado através da razão entre as energias útil e total:

η=EuET⇔η=∆U/Eelétrica
Materiais e Reagentes * Placa de aquecimento * Gobelet * Balança * Termómetro * Cronómetro * Água

Procedimento Experimental 1. Colocou-se no copo de precipitação uma massa (m) de água; 2. Montou-se o dispositivo necessário à realização da actividade; 3. Registou-se a temperatura da água; 4. Ligou-se a placa de aquecimento na potência máxima; 5. Accionou-se o cronómetro quando a temperatura da água atingiu os 35,0℃. 6. Registou-se o tempo de variação da temperatura da água entre os 35,0℃ e os 75,0℃.