Um recipiente contendo 1 litro de água, a 20°C, é colocado no interior de um forno de micro-ondas. O aparelho é ligado a uma tensão de 110V e percorrido por uma corrente elétrica de 10A. Após 40 minutos, verifica-se que ainda resta de litro de água líquida no recipiente. Determine o rendimento percentual aproximado desse aparelho.
Dados:
pressão atmosférica: 1 atm
densidade da água: 1 g/cm3
calor latente de vaporização da água: 540 cal/g
calor específico da água: 1 cal/g°C
1 caloria = 4,2 joules
Inicialmente, pode-se determinar a quantidade de calor recebida pela água, lembrando que 3/4 de litro de água vaporizaram:
Como 1 cal = 4,2 J, tem-se:
Q = 485000 · 4,2 Q = 2037000 J
Sendo assim, pode-se determinar a potência útil:
A potência total do micro-ondas pode ser determinada por meio da expressão da potência elétrica:
Finalmente, de acordo com a definição de rendimento, tem-se: