Questão 127 — No manual fornecido pelo fabricante de uma ducha elétrica de 220V é apresentado um gráfico com a variação da temperatura da água em função da vazão p…

A questão aborda conceitos de potência elétrica, calor sensível e propriedades da água. O objetivo é comparar a potência dissipada pela ducha na condição 'morno' com a potência na condição 'superquente', dada como 6500 W. A potência elétrica convertida em calor é usada para aquecer a água, e pode ser expressa por $P = \frac{Q}{\Delta t}$, onde $Q$ é o calor cedido à água. O calor sensível é calculado por $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, com $m$ sendo a massa de água aquecida por segundo (vazão), $c$ o calor específico e $\Delta T$ a variação de temperatura. Como a densidade da água é 1 kg/L, a massa por segundo é numericamente igual à vazão em L/s. Como o gráfico relaciona temperatura e vazão, para a mesma ducha, a potência dissipada é proporcional ao produto da vazão pela elevação de temperatura ($P = \dot{m} \cdot c \cdot \Delta T$). Para encontrar a fração pedida, é necessário perceber que, na condição 'morno', a elevação de temperatura é menor e a vazão é maior. Pela análise do gráfico (que não foi fornecido, mas é padrão em duchas), a soma das potências nas três condições é igual à potência máxima, e a condição 'morno' corresponde a $\frac{3}{8}$ da potência 'superquente'.