(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Física

Recentemente, o governo de uma cidade resolveu criar um programa que visa à sustentabilidade e, por isso, desenvolveu um protótipo de uma máquina de gelo que utiliza água reciclada. A máquina possui um sistema térmico eficiente e precisa ser analisada para garantir que a quantidade de gelo produzida esteja de acordo com as expectativas. Considerando a máquina funcionando por 2 horas consecutivas e utilizando 5 kg de água reciclada, responda: (a) Qual é a quantidade de calor necessário para transformar toda a água em gelo, sabendo que o calor latente de solidificação da água é 334 kJ/kg? (b) Se a potência do sistema de refrigeração da máquina é de 8900 W, será que a máquina consegue congelar toda a água nesse tempo? Justifique sua resposta. (c) Proponha uma estratégia para melhorar o desempenho do sistema, caso seja necessário.