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

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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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Escolha uma opção:

A.
B.
C. nenhuma das outras
D.
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Escolha uma opção:

ค.
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.

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