Para um determinado processo térmico, usa-se uma resistência para elevar em
a temperatura de 20 litros de água em 15 min . O equipamento é alimentado por uma rede monofásica de 100 V (eficazes). Sabe-se que:
- o calor específico da água é
;
- a densidade da água é
;
-
.
O valor aproximado da resistência, em
, que deverá ser usada para realizar este processo é
(A) 2,6
(B) 3,2
© 4,3
(D) 6,1
(E) 6,4
O valor aproximado da resistência, em
(A) 2,6
(B) 3,2
© 4,3
(D) 6,1
(E) 6,4
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um processo térmico onde uma resistência elétrica é usada para aquecer 20 litros de água em 25°C em 15 minutos. A resistência é alimentada por uma rede monofásica de 100 V. Precisamos descobrir qual o valor aproximado dessa resistência em kiloohms. Vamos usar conceitos de calorimetria e de energia elétrica para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água. A fórmula que vamos usar é:
Onde:
-
é o calor (em calorias ou joules), -
é a massa da água, -
é o calor específico da água, -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Vamos determinar a massa da água. Sabemos que a densidade da água é
, então 20 litros de água têm uma massa de:
Como
, temos:
Passo 4
Agora, vamos calcular o calor necessário usando
e
:
Passo 5
Vamos converter as calorias para joules, já que a potência elétrica está em volts e precisamos trabalhar no sistema internacional:
Passo 6
Agora, vamos relacionar a energia elétrica necessária para produzir esse calor. A energia elétrica fornecida pela resistência é dada por:
Onde:
-
é a energia (em joules), -
é a potência (em watts), -
é o tempo (em segundos).
Sabemos que potência elétrica é:
Então, substituindo na fórmula da energia:
Passo 7
Igualando a energia elétrica ao calor necessário:
Queremos encontrar
, então rearranjamos a equação:
Passo 8
Vamos agora substituir os valores:
Passo 9
Calculando:
Convertendo para kiloohms:
Resposta
O valor aproximado da resistência necessária é 4,3 kΩ. Portanto, a opção correta é a letra © 4,3.
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Converter de notação cientifica para decimal
19)
19)
Um consumidor adota uma lâmpada fluorescente compacta de 18W, ao invés de uma lâmpada incandescente de 100W, em um determinado ponto de luz, considerando que estas lâmpadas proporcionam iluminâncias equivalentes. Sabe-se que - kWh cobrado pela concessionária local é de
e que a lâmpada incandescente custa
, com uma vida útil de 3 meses, e que a fluorescente custa
, com uma vida útil de 12 meses. Sendo de 8 horas diárias o regime de funcionamento deste ponto de luz, considerando cada mês com trinta dias, pode-se afirmar que no período de um ano a economia do consumidor, em reais, será de:
(A) 50,00 .
(B) 58,85 .
© 69,12
(D) 72,00 .
(E) 80,90 .
(A) 50,00 .
(B) 58,85 .
© 69,12
(D) 72,00 .
(E) 80,90 .
Qual o valor da resistência de um aparelho cuios valores da potência e tensão são. respectivamente. 8800 W e 110 V ?
A .
B .
C .
D .
E .
A
B
C
D
E
Resolver usando potências de dez
b)
b)