Física, perguntado por Caetabsod, 1 ano atrás

1. O efeito Joule é o calor gerado pela passagem de corrente por um fio. Podemos calcular o aumento de temperatura que este fio sofreu e é o que faremos a seguir:

A energia elétrica que passa por um fio pode ser calculada por:

Ee = V. i. t

onde V é a tensão (voltagem), i é a corrente (amperagem) e t é o tempo que o fio ficou sujeito a essa tensão e corrente. Por outro lado, a energia térmica (calor) fornecido a qualquer objeto é calculada por:

Et = m . c . ΔT

onde m é a massa do fio (em kg), c e o calor específico, que é um valor para cada material diferente e ΔT é a variaçao de temperatura que esse fio sofreu.

Supondo que toda a energia elétrica seja convertida em calor, temos que:

Et = Ee

ou seja, m . c . ΔT = V. i. t.

Assim conseguimos calcular qual foi o aumento de temperatura que o fio sofreu, isolando ΔT.

Considere um fio de cobre pelo qual passa uma corrente de 30A, sob uma tensão de 220V durante 5min (300s).

a Calcule a energia elétrica

b Calcule ΔT se m = 0.1kg e c = 394.8 J/kgoC.

2. A resistência elétrica é um dispositivo usado para aquecer água. Trata-se de um fio metálico que, devido ao efeito Joule, aquece a água. Usaremos o mesmo raciocínio matemático do exercício 1 mas aqui queremos saber o tempo necessário para aquecer 5kg (5 litros) de água. Em outras palavras, isolaremos o tempo aqui. Se V = 220V, i = 20A,

m = 0.1kg, c = 394.8 J/kgoC e ΔT = 80oC, calcule t.

Soluções para a tarefa

Respondido por marcelomachuca
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Resposta:

Substituindo os dados:

a)

Ee=V.i.t

Ee=220.30.300

Ee=1.980.000J

b)

m.c.DelT=V.i.t

0,1x394.8xDelt=1.980.000

DelT=1.980.000/0,1 x 394,8

DelT=50.151,9 C

2.

m x c x Delt=V x i x t

5 x 394,8 x 80=220 x 20 x t

157.920= 4400t

t=36s

Explicação:

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