Exercícios de Potência Elétrica e Expansão Não Resistida - Lista de Exercícios Resolvida

Uma resistência elétrica de é alimentada com uma corrente de . Determine a potência dissipada na resistência.

O conjunto cilindro-pistão mostrado na figura abaixo possui um membrana em seu interior. Essa membrana separa a parte interna do cilindro em duas partes. Uma parte com de volume contém um gás perfeito a e um gás perfeito. A outra parte com de volume está em vácuo absoluto. A membrana é rompida, fazendo o gás se expandir isotermicamente no cilindro. Ao fim dessa expansão, os pinos que travam o pistão são removidos, permitindo que o gás aumente isobaricamente seu volume em . Determine o trabalho total exercido pelo gás ao longo dessas duas expansões.

Uma pessoa estava com muita pressa e, para degelar sua geladeira de forma mais rápida, usou o secador de cabelo de . A resistência elétrica do secador de cabelo possui . Essa resistência deve dissipar um total de de calor para derreter todo o gelo da geladeira. Considerando que a geladeira demora para degelar sozinha, calcule a quantidade de tempo que a pessoa economizou utilizando o secador de cabelo.

Uma bateria de alimenta por um circuito elétrico que possui uma resistência elétrica de . Considerando a bateria como um sistema termodinâmico, determine o trabalho elétrico realizado pela bateria sobre o circuito.

Uma câmara de possui uma bexiga cheia de gás perfeito a e . Essa bexiga possui uma resistência elétrica de em seu interior. Ao ligar essa resistência a uma fonte com de tensão por , o gás no interior da bexiga é aquecido até uma temperatura de . Por causa desse aquecimento, o gás se expande isobaricamente até estourar a bexiga e ocupar toda a câmara. Determine:

1. a diferença entre o volume da câmara e o volume que a bexiga tinha logo antes de estourar;
2. o trabalho total realizado pelo gás ao expandir dentro da bexiga e ao expandir por toda a câmara.

Para refrescar seus estudos em dias de verão, um estudante teve a bilhante ideia de acionar seu pequeno ventilador com uma bateria de . A bateria gera uma corrente elétrica de através do ventilador. Nessas condições, o ventilador consegue movimentar de ar que estava para a cada segundo. Determine a velocidade desse vento que o ventilador produz.

Em uma feira de ciências, é apresentada uma bicicleta que consegue acender uma lâmpada de , caso alguém use uma força para pedalar e gire o pedal com uma velocidade angular de . Considerando que a resistência da lâmpada vale , calcule a força necessária para acender a lâmpada.

Uma bateria de acumuladores, bem isolada termicamente, está sendo carregada. A tensão de carga é e a corrente igual a . Considerando a bateria como o sistema, determine o trabalho realizado num período de horas.