Nula QUESTÃO 124 Um estudante comprou uma cafeteira elétrica de 700 W de potência e com capacidade de 0,5 L de água (500 g). Enquanto o café estava em preparação na capacidade máxima da cafeteira, ele marcou que demorou 3 minutos para a caleteira ferver toda a água (100^circ C) a partir da temperatura ambiente de 20^circ C Em seguida, para avaliar a eficiência da caleteira, ele calculou esse tempo desprezando qualsquer perdas energéticas . E necessaria 1 cal (4,2J) para elevar em 1^circ C a temperatura de 1 grama de água. Qual a eficiência energética calculada pelo estudante? 100% (B) 75% e 60% (D) 7,5% 5,1%

Para calcular a eficiência energética da cafeteira, precisamos comparar a energia consumida pela cafeteira com a energia necessária para aquecer a água.<br /><br />A energia consumida pela cafeteira pode ser calculada multiplicando o poder da cafeteira pela quantidade de tempo em que ela está ligada. Nesse caso, a cafeteira tem um poder de 700 W e ficou ligada por 3 minutos, que equivale a 180 segundos. Portanto, a energia consumida pela cafeteira é:<br /><br />Energia consumida = Poder x Tempo<br />Energia consumida = 700 W x 180 s<br />Energia consumida = 126.000 J<br /><br />A energia necessária para aquecer a água pode ser calculada multiplicando a capacidade da cafeteira pela quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água em 1°C. Nesse caso, a capacidade da cafeteira é de 0,5 L de água, que equivale a 500 g de água. A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água em 1°C é de 1 cal por grama de água. Portanto, a energia necessária para aquecer a água é:<br /><br />Energia necessária = Capacidade da cafeteira x Calor necessário para elevar a temperatura em 1°C<br />Energia necessária = 500 g x 4,2 J/g°C<br />Energia necessária = 2.100 J<br /><br />A eficiência energética pode ser calculada dividindo a energia necessária para aquecer a água pela energia consumida pela cafeteira e multiplicando por 100 para obter uma porcentagem. Nesse caso, a eficiência energética é:<br /><br />Eficiência energética = (Energia necessária / Energia consumida) x 100<br />Eficiência energética = (2.100 J / 126.000 J) x 100<br />Eficiência energética ≈ 1,67%<br /><br />Portanto, a eficiência energética calculada pelo estudante é aproximadamente 1,67%. A resposta correta é a opção (D) 7,5%.