Pergunta
7. Umaquecedor détrico de imersin, ligadoa umatomada de 110 V, eleva de 20^circ C a 100^circ C a temperatura de 660 gramas de agua.cm 4,0 minutos. Supondo que a dgua apronetetoda aenergia térmica produzida esendo 1,0cal/g''C eseucalorespecifico,calcule: a) a potencia do aquecedor (use 1.0cal=4.21) i b) a corrente elétricano aquecedor.
Solução
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CléiaEspecialista · Tutor por 3 anos
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Para resolver o problema, precisamos calcular a potência do aquecedor e a corrente elétrica. Vamos seguir os passos:<br /><br />### Parte a) Potência do Aquecedor<br /><br />1. **Calor Absorvido pela Água:**<br /> \[<br /> Q = m \cdot c \cdot \Delta T<br /> \]<br /> Onde:<br /> - \( m = 660 \, \text{g} \)<br /> - \( c = 1.0 \, \text{cal/g}^\circ\text{C} \)<br /> - \( \Delta T = 100^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 80^\circ\text{C} \)<br /><br /> Substituindo os valores:<br /> \[<br /> Q = 660 \, \text{g} \cdot 1.0 \, \text{cal/g}^\circ\text{C} \cdot 80^\circ\text{C} = 52800 \, \text{cal}<br /> \]<br /><br />2. **Potência do Aquecedor:**<br /> \[<br /> P = \frac{Q}{\Delta t}<br /> \]<br /> Onde:<br /> - \( Q = 52800 \, \text{cal} \)<br /> - \( \Delta t = 4.0 \, \text{min} \)<br /><br /> Convertendo minutos para segundos:<br /> \[<br /> \Delta t = 4.0 \, \text{min} \times 60 \, \text{s/min} = 240 \, \text{s}<br /> \]<br /><br /> Substituindo os valores:<br /> \[<br /> P = \frac{52800 \, \text{cal}}{240 \, \text{s}} = 220 \, \text{cal/s}<br /> \]<br /><br /> Convertendo calorias por segundo para watts:<br /> \[<br /> P = 220 \, \text{cal/s} \times 4.21 \, \text{J/cal} = 920.2 \, \text{W}<br /> \]<br /><br /> Portanto, a potência do aquecedor é aproximadamente \( 920.2 \, \text{W} \).<br /><br />### Parte b) Corrente Elétrica<br /><br />1. **Corrente Elétrica:**<br /> \[<br /> P = V \cdot I<br /> \]<br /> Onde:<br /> - \( P = 920.2 \, \text{W} \)<br /> - \( V = 110 \, \text{V} \)<br /><br /> Substituindo os valores:<br /> \[<br /> I = \frac{P}{V} = \frac{920.2 \, \text{W}}{110 \, \text{V}} \approx 8.38 \, \text{A}<br /> \]<br /><br /> Portanto, a corrente elétrica é aproximadamente \( 8.38 \, \text{A} \).<br /><br />### Resumo<br /><br />a) A potência do aquecedor é aproximadamente \( 920.2 \, \text{W} \).<br /><br />b) A corrente elétrica é aproximadamente \( 8.38 \, \text{A} \).
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