O que leva mais energia para aquecer um barril de água de 55 galões a partir de 0 graus C ou café quente de uma xícara que quente?
Veja como descobrir o que exige mais energia:
Entendendo os conceitos *
Capacidade de calor específica: Essa é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius. A água tem uma capacidade de calor específica relativamente alta, o que significa que é necessária muita energia para mudar sua temperatura.
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Massa: Quanto mais massa uma substância tiver, mais energia é necessária para alterar sua temperatura.
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Mudança de temperatura: Quanto maior a diferença de temperatura que você deseja alcançar, mais energia é necessária.
cálculos (estimativas aproximadas) *
barril de água: * Volume:55 galões ≈ 208 litros
* Massa:208 litros * 1 kg/litro ≈ 208 kg
* Mudança de temperatura:de 0 ° C para a ebulição (100 ° C) =100 ° C
* Energia (aproximadamente):208 kg * 4,18 J/(g ° C) * 100 ° C =87.024.000 joules (j)
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xícara de café: * Volume:um copo padrão é de cerca de 250 ml
* Massa:250 ml * 1 g/ml =250 g
* Mudança de temperatura:da temperatura ambiente (20 ° C) à ebulição (100 ° C) =80 ° C
* Energia (aproximadamente):250 g * 4,18 J/(g ° C) * 80 ° C =83.600 J
Conclusão O aquecimento do barril de água de 0 ° C para a ebulição leva significativamente mais energia do que aquecer uma única xícara de café da temperatura ambiente para a ebulição.
Pontos -chave * A grande massa da água no barril é o fator primário.
* A diferença de temperatura também é importante, mas, neste caso, a diferença de massa é mais significativa.