Em uma piscina com controle de temperatura, uma massa de 32.000 Kg de água deve ser mantida na temperatura nominal de
. Para aquecer a água, usa-se como acionamento uma resistência de 10 ohms alimentada com uma corrente elétrica de 200 A. Considerando-se as condições ideais de homogeneidade e desprezando-se o tempo de propagação e as perdas do calor na água, partindo da temperatura inicial de
, quanto tempo levará para atingir a temperatura nominal?
(Dados: Calor específico da água é
e 1 Joule
cal)
(A) Oh 8 min 12 s
(B) 1 h 8 min 40 s
© 2 h 13 min 20 s
(D) 2 h 48 min 30 s
(E) 4 h 25 min 20 s
(Dados: Calor específico da água é
(A) Oh 8 min 12 s
(B) 1 h 8 min 40 s
© 2 h 13 min 20 s
(D) 2 h 48 min 30 s
(E) 4 h 25 min 20 s
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício trata de física, mais especificamente de termodinâmica e eletricidade. A gente precisa calcular o tempo que uma massa de água levará para aquecer de uma temperatura inicial para uma final usando uma resistência elétrica. Para resolver isso, vamos precisar das seguintes informações:
- Massa da água (
): 32.000 kg - Temperatura inicial (
): - Temperatura final (
): - Calor específico da água (
): - Resistência (
): 10 ohms - Corrente elétrica (
): 200 A - Conversão de energia:
Vamos usar essas informações para calcular o tempo necessário para o aquecimento.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação de temperatura (
) que a água precisa sofrer:
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de calor necessária (
) para aquecer a água. A fórmula é:
Mas precisamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. A massa está em kg e o calor específico em cal/g°C, então vamos converter a massa para gramas:
Agora, calculando
:
Passo 4
Precisamos converter essa quantidade de calor de cal para Joules, já que a potência elétrica está em Watts (J/s). Sabemos que:
Então:
Passo 5
Agora, vamos calcular a potência (
) fornecida pela resistência elétrica. A fórmula da potência é:
Substituindo os valores:
Passo 6
Finalmente, para encontrar o tempo (
) necessário para fornecer a energia
com a potência
, usamos:
Substituindo os valores:
Resposta
O tempo necessário para aquecer a água até
é de 8 minutos e 20 segundos.
No entanto, analisando as opções fornecidas, a que mais se aproxima é:
(A) Oh 8 min 12 s
Exercícios relacionados
Um transformador possui um primário com 480 espiras e consome em vazio
e absorve uma corrente igual a 1,4 A, quando alimentado por uma tensão de
em
. Caso a resistência do enrolamento primário é igual a
, determine:
d) A resistência associada às perdas magnéticas e a reatância de magnetização
Resposta: .
Para os itens c) e d), não considere as quedas de tensões na resistência primária e na reatância de dispersão primária.
d) A resistência associada às perdas magnéticas e a reatância de magnetização
Resposta:
Para os itens c) e d), não considere as quedas de tensões na resistência primária e na reatância de dispersão primária.
Converter de notação cientifica para decimal
12)
12)
Converter de notação cientifica para decimal
15)
15)
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 .