Para calcular a energia elétrica necessária para ferver 1 litro de água, podemos usar a seguinte fórmula:
```
Potência (em watts) =Energia (em joules) / Tempo (em segundos)
```
A energia necessária para ferver 1 galão de água pode ser calculada usando a capacidade térmica específica da água e a diferença de temperatura entre a temperatura ambiente e o ponto de ebulição da água.
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Capacidade térmica específica da água :4,18 joules por grama por grau Celsius
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Diferença de temperatura :100 °C - 25 °C =75 °C
Primeiro precisamos determinar a massa de 1 litro de água:
1 galão de água ≈ 3,7854 litros
1 litro de água ≈ 1000 gramas
Portanto, 1 galão de água equivale a aproximadamente 3,7854 kg ou 3.785 gramas.
Agora podemos calcular a energia necessária para ferver 1 galão de água:
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Energia =(massa) × (capacidade térmica específica) × (diferença de temperatura)
```
Energia =(3785 gramas) × (4,18 joules/grama °C) × (75 °C)
Energia ≈ 1.195.595 joules
Em seguida, precisamos converter a energia de joules para watt-segundos:
1 joule =1 watt-segundo
Portanto, 1.195.595 joules ≈ 1.195.595 watts-segundos
Finalmente, podemos calcular a energia elétrica necessária dividindo a energia em watts-segundo pelo tempo de aquecimento desejado. Vamos supor que queremos ferver a água em 5 minutos, ou seja, 300 segundos:
```
Potência =Energia / Tempo
```
Potência =1.195.595 watts-segundos / 300 segundos
Potência ≈ 3.985 watts
Portanto, são necessários aproximadamente
3.985 watts de energia elétrica para ferver 1 galão de água em 5 minutos.