Enunciado

Um fio de cobre de 6,0   m m 2 de área alimenta um chuveiro elétrico cuja potência teórica é 4,0   k W . O comprimento do fio, incluindo seu retorno, é de 30   m . Calcule a perde de potência por efeito Joule no fio para (a) rede elétrica de 127   V ; (b) rede de 220   V .

Passo 1

O primeiro passo é escrever a expressão para a resistência do fio:

R = ρ L A

A potência dissipada por efeito Joule é dada por

P = V i = R i 2 = V 2 R

Nesse caso vamos utilizar a última relação! Substituindo R :

P = A ρ L V 2

Passo 2

Na tabela da página 83 do livro, encontramos a resistividade do cobre: ρ = 1,68 ⋅ 10 - 8   Ω m . Fazendo a conversão A = 6,0   m m 2 = 6,0 ⋅ 10 - 6   m 2 , temos que para V = 127   V :

P = 6,0 ⋅ 10 - 6 1,68 ⋅ 10 - 8 ⋅ 30 ⋅ 127 2 → P = 1,92 ⋅ 10 5   W

Já para V = 220   V :

P = 6,0 ⋅ 10 - 6 1,68 ⋅ 10 - 8 ⋅ 30 ⋅ 220 2 → P = 5,76 ⋅ 10 5   W

Resposta

P = 1,92 ⋅ 10 5   W

P = 5,76 ⋅ 10 5   W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Em uma solução iônica, uma corrente consiste em íons C a + (de carga + 2 e ) e íons C l - (íons de - e ) se deslocando em sentidos opostos. Se 5,11 × 10 18 íons Cl_ se deslocam de A para B a cada 0,50
1 . Durante um raio de uma nuvem até o solo, podem ocorrer correntes de até 25.000A , que duram cerca de 40μ s . Quanta carga é transferida da nuvem para a terra durante um raio?
9 . As células nervosas transmitem sinais elétricos através de seus longos axônios tubulares. Esses sinais se propagam em razão de uma súbita entrada de íons N a + , cada um com carga + e , no axônio.
2 . Um fio de prata com diâmetro igual a 2,6m m transfere uma carga de 420C em 80 minutos. A prata contém 5,8 ⋅ 10 28 elétrons livres por metro cúbico. ( a ) Qual é a corrente elétrica no fio? ( b ) Q
6 . Você quer produzir três fios cilíndricos com diâmetro de 1,00m m , cada um com uma resistência de 1,00Ω à temperatura ambiente. Um fio é de ouro, um é de cobre e um é de alumínio. Consulte a Tabel