Um ferro elétrico de dados nominais 2000W/220V é usado durante 10 minutos em uma rede 110V. Qual foi a energia elétrica consumida?
Passo 1
Vamos resolver esse problema de energia elétrica! A gente tem um ferro elétrico que, na verdade, tem uma potência nominal de 2000W quando ligado em 220V. Mas agora, ele está sendo usado em uma tomada de 110V por 10 minutos. Vamos descobrir quanta energia ele consumiu. Para isso, vamos precisar entender como a potência muda com a tensão e usar a fórmula da energia elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos descobrir a resistência do ferro. A resistência elétrica
pode ser calculada usando a fórmula da potência:
Onde:
-
é a tensão (220V) -
é a potência (2000W)
Substituindo os valores:
Então, a resistência do ferro é de 24,2 Ohms.
Passo 3
Agora que sabemos a resistência, podemos calcular a nova potência quando o ferro é ligado em 110V. Usamos a mesma fórmula da potência:
Substituindo os valores:
Portanto, a potência do ferro aos 110V é de aproximadamente 500 watts.
Passo 4
Com a potência conhecida, vamos calcular a energia consumida. A energia elétrica
é dada por:
Onde:
-
é a potência (500W) -
é o tempo em horas. Como 10 minutos são iguais a hora.
Substituindo os valores:
Então, a energia consumida é de aproximadamente 83,33 watt-hora.
Resposta
A energia elétrica consumida pelo ferro é de aproximadamente
.