Revisão. Um funcionário de escritório utiliza um aquecedor de imersão para aquecer 250 g de água em um copo leve, coberto e isolado, de 20,0 °C a 100 °C em 4 minutos. O aquecedor é um fio de resistência de nicromo conectado a uma fonte de alimentação de 120 V. Suponha que o fio esteja a 100 °C durante todo o intervalo de tempo de 4,00 min. (a) Especifique uma relação entre o diâmetro e o comprimento que o fio pode ter. (b) O fio pode ser feito com menos de 0,500 cm3 de nicromo?
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Letra a:
Então, sua resistência deve ser descrita por:
Sua resistividade a 100°C é dada por:
Passo 2
Então, para um fio de seção transversal circular:
Uma escolha possível é . Se l e d são feitos muito pequenos, a área de superfície será inadequada para transferir calor para a água rápido o suficiente para evitar o superaquecimento do filamento. Para tornar o volume menor que, queremos que l e d sejam menores do que aqueles descritos por .
Então, substituindo , temos:
Então, a resposta é qualquer diâmetro d e comprimento I relacionado por .
Passo 3
Letra b:
Sim; para
Resposta
- Então, a resposta é qualquer diâmetro d e comprimento I relacionado por .
- Sim; para