Vapor d’agua pode ser utilizado para movimentar uma turbina, a qual aciona um gerador que prouz energia elétrica. Para tal objetivo, pretende-se aquecer e ferver uma amostra de água pura, fazendo-se uso de um aquecedor elpetrico acondicionado em um recipiente isolado do ambiente. Sua potência gerada está descrita na figura acima.

Dados:

• volume da amostra de água: 1/2 L;

• temperatura inicial da água e do recipiente.: 20 ºC;

• capacidade térmica do recipiente isolado: 360 J/ºC;

• calor de vaporização da água: 6400/3 J/g;

• calor específico da água: 4180 J/(kg . ◦C);

• massa específica da água: 1,0 kg/L.

Observações:

• toda a potência do aquecedor elétrico é transferida para o conjunto água + recipiente;

• todo o conjunto está instantaneamente à mesma temperatura.

Em função dos dados acima, determine:

a) a energia necessária para que a amostra de água comece a ferver;

b) o tempo necessário para que a amostra de água comece a ferver;

c) a massa de água que poderá ser fervida no processo.