O elemento aquecedor de uma cafeteira opera a 120 V e transporta uma corrente de
.
Supondo que a água absorve toda a energia convertida pelo resistor, calcule quanto tempo leva para aquecer
de água a partir da temperatura ambiente
até o ponto de ebulição. Use o calor específico de
. De sua resposta em segundos.
Escolha uma opção:
A. 1422,34
B. 1223,52
C. nenhuma das outras
D. 841,54
Limpar minha escolha
Supondo que a água absorve toda a energia convertida pelo resistor, calcule quanto tempo leva para aquecer
B. 1223,52
C. nenhuma das outras
D. 841,54
Passo 1
Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma cafeteira que funciona com um elemento aquecedor de 120 V que transporta uma corrente de
. Queremos calcular quanto tempo leva para aquecer
de água da temperatura ambiente (23 °C) até o ponto de ebulição (100 °C), sabendo que o calor específico da água é
. Para resolver isso, vamos precisar de conceitos de energia elétrica e de calorimetria.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a potência elétrica fornecida pelo elemento aquecedor. A potência (
) é dada pela fórmula:
Onde
é a tensão (120 V) e
é a corrente (2,33 A).
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de energia necessária para aquecer a água. A energia (
) é dada pela fórmula:
Onde
é a massa da água (0,73 kg),
é o calor específico da água (
) e
é a variação de temperatura.
Primeiro, calculamos
:
Então, a energia necessária é:
Passo 4
Por fim, para encontrar o tempo necessário para fornecer essa energia, usamos a relação entre energia, potência e tempo:
Rearranjando para encontrar o tempo (
):
Resposta
A opção correta é D. 841,54.
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Um cabo de cobre cilíndrico de L=1887,63 m de comprimento está submetido a uma diferença de potencial de V=137,16 V. Qual é o densidade de corrente no fio? Use que a resistividade do cobre é
ohms.m.
Escolha uma opção:
A.
B.
C. nenhuma das outras
D.
Limpar minha escolha
B.
C. nenhuma das outras
D.
Limpar minha escolha
Um fio de alumínio cuja área da seção transversal é
transporta uma corrente de I=4,21 A. Encontre a velocidade de migração dos elétrons no fio. A densidade do alumínio é
. Suponha que é fornecido um elétron por cada átomo, o número de Avogrado é
, a carga fundamental é
e a massa molar do alumínio é de 27 g . De sua resposta em
.
Escolha uma opção:
ค.
B. nenhuma das outras
C.
D.
B. nenhuma das outras
C.
D.
Um cabo de cobre cilíndrico de
de comprimento está submetido a uma diferença de potencial de
. Qual deve ser seu diâmetro para que ele produza calor a uma taxa de
? Use que a resistividade do cobre é
ohms.m.
Escolha uma opção:
A. nenhuma das outras
B.
C.
D.
B.
C.
D.