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 cafeteira ferver toda a água (100 °C) a partir da temperatura ambiente de 20 °C. Em seguida, para avaliar a eficiência da cafeteira, ele calculou esse tempo desprezando quaisquer perdas energéticas. É necessária 1 cal (4,2 J) para elevar em 1 °C a temperatura de 1 grama de água.
Qual a eficiência energética calculada pelo estudante?
A quantidade de calor necessária para aquecer a água da cafeteira pode ser obtida pela equação fundamental da calorimetria:
O aquecimento ocorre em 3 min (180 s), assim a potência útil é dada por:
Esse valor é incompatível com a potência elétrica total da cafeteira que é igual a 700 W.