Questão 17 - 1ª Fase - IME 2023

Na figura mostra-se um tanque sendo alimentado por uma bomba d’água, um agitador e um sistema de aquecimento.

Dados:

• massa específica da água: 1 $\mathrm{g}/{\mathrm{cm}}^3$;
• calor específico da água: 1 $\mathrm{cal}/\left(\mathrm{g}.°\mathrm{C}\right)$;
• vazão de água da bomba: 10 $\mathrm{L}/\min$;
• 1 cal = 4,2 J.

Observações:

• não há perdas de calor pelo tanque;
• toda energia dissipada pela resistência aquece a água;
• o agitador mistura toda a água do tanque, mantedo-a numa mesma temperatura.

A água do tanque e a fornecida pela bomba encontram-se a 20 °C. Em determinado instante, o tanque contém 220 L de água e a chave S do sistema de aquecimento é fechada. O tempo, em minutos, para que a água do tanque atinja 60 °C será: