Um resistor de
está ligado a uma bateria de 12 V .
a) Quanta energia, em joules, ele dissipa em 1 minuto?
b) Se o resistor é deixado conectado por 2 minutos em vez de 1 minuto, a energia dissipada aumentará? O nível de dissipação de potência aumentará?
a) Quanta energia, em joules, ele dissipa em 1 minuto?
b) Se o resistor é deixado conectado por 2 minutos em vez de 1 minuto, a energia dissipada aumentará? O nível de dissipação de potência aumentará?
Passo 1
Beleza, então temos aqui um resistor de
ligado a uma bateria de 12 V. A gente vai resolver duas partes: primeiro, calcular quanta energia esse resistor dissipa em 1 minuto, e depois ver o que acontece se deixarmos ele ligado por 2 minutos. Vamos precisar usar conceitos de potência elétrica e energia. Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos entender como calcular a potência que o resistor está consumindo. A fórmula para potência (
) em um circuito elétrico é:
Onde:
-
é a potência em watts (W) -
é a tensão em volts (V) -
é a resistência em ohms ( )
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Então, o resistor está consumindo 14,4 watts de potência.
Passo 4
Agora, para descobrir quanta energia (
) é dissipada em 1 minuto, precisamos saber que energia é potência multiplicada pelo tempo. A fórmula é:
Onde:
-
é a energia em joules (J) -
é a potência em watts (W) -
é o tempo em segundos (s)
Passo 5
Primeiro, vamos converter 1 minuto em segundos:
Agora, multiplicamos a potência pelo tempo:
Passo 6
Para a segunda parte, vamos ver o que acontece se deixarmos o resistor ligado por 2 minutos. Como vimos, a energia dissipada é proporcional ao tempo em que o resistor está ligado. Se dobrarmos o tempo, a energia também dobra.
Passo 7
Vamos fazer o cálculo:
Passo 8
Sobre a potência, percebemos que ela depende apenas da tensão e da resistência, que nesse caso continuam as mesmas. Portanto, a potência dissipada não aumenta.
Resposta
b) Sim, a energia dissipada aumenta para 1728 joules quando o resistor fica ligado por 2 minutos. Porém, o nível de dissipação de potência permanece o mesmo, continuando a 14,4 W.