QUESTAO 116 O manual de uma ducha elétrica informa que seus trés niveis de aquecimento (momo, quente e superquente) apresentam as seguintes variaçōes de temperatura da agua em funçào de sua vazão: multirow(2)(*)( Verato ) & multicolumn(3)(|c|)( Delta pi(mathrm(C)) ) & Morno & Quente & Superquente 3 & 10 & 20 & 30 6 & 5 & 10 & 15 Utiliza-se um disjuntor para proteger o circulto dessa ducha contra sobrecaraos elétricas em qualquer nivel de aquecimento. Por padrăo, o disjuntor é especificado pela conterto nominal igual ao multiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circulto. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia é dissipada através da resisténcia do chuveiro e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta ralor especifico de 4.2 (mathrm(J))/(mathrm(g)^circ mathrm(C)) e densidade de 1000 (mathrm(g))/(mathrm(L)) . disjuntor adequado para a proteçào dessa ducha é specificado por: 60 mathrm(~A) 30 mathrm(~A) 20 mathrm(~A) 10 mathrm(~A) 5 mathrm(~A)

Para determinar o disjuntor adequado para a proteção dessa ducha, precisamos calcular a corrente máxima que o circuito pode suportar em qualquer nível de aquecimento.<br /><br />A energia térmica dissipada pela resistência do chuveiro é convertida em energia térmica transferida para a água. Podemos usar a fórmula:<br /><br />\( Q = mc\Delta T \)<br /><br />Onde:<br />\( Q \) é a energia térmica (em joules),<br />\( m \) é a massa da água (em gramas),<br />\( c \) é o calor específico da água (em \( \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{g}^{\circ} \mathrm{C}} \)),<br />\( \Delta T \) é a variação de temperatura (em graus Celsius).<br /><br />A energia térmica também pode ser calculada usando a fórmula:<br /><br />\( Q = I^2Rt \)<br /><br />Onde:<br />\( I \) é a corrente (em ampères),<br />\( R \) é a resistência (em ohms),<br />\( t \) é o tempo (em segundos).<br /><br />Igualando as duas equações, temos:<br /><br />\( I^2Rt = mc\Delta T \)<br /><br />Agora, vamos calcular a corrente máxima para cada nível de aquecimento:<br /><br />Para o nível Morno:<br />\( I_{\text{morno}} = \sqrt{\frac{mc\Delta T_{\text{morno}}}{Rt}} \)<br /><br />Para o nível Quente:<br />\( I_{\text{quente}} = \sqrt{\frac{mc\Delta T_{\text{quente}}}{Rt}} \)<br /><br />Para o nível Superquente:<br />\( I_{\text{superquente}} = \sqrt{\frac{mc\Delta T_{\text{superquente}}}{Rt}} \)<br /><br />A corrente máxima do circuito será a maior das três correntes calculadas. Portanto, o disjuntor adequado para a proteção dessa ducha será especificado pelo múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circuito.<br /><br />Após calcular as correntes máximas para cada nível de aquecimento, podemos determinar o disjuntor adequado.