Question

4) Calcule a potência dissipada no circuito do problema 2.
2.90x498 89 mA
TP. 9.0578w
5) Calcule qual a energia consumida no circuito do problema 3 caso durante 40 minutos.
6) No banheiro uma residência está instalado um chuveiro elétrico cuja inscrição é 220 V - 5500 W.
Sabendo que o custo do Kwh é de R$ 0,43, quanto tempo, no máximo, em minutos, deve durar
um banho para que o valor deste não ultrapasse R$ 2,00?
7) Nas leituras que você realizou sobre consumo de computadores qual item chamou mais atenção
com relação a alto consumo de energia elétrica?​

Answer 1

4) P ≈ 9,1 W.

5) E ≈ 1 023 J.

6) 51 minutos.

7) O item 6.

Explicação:

Estamos lidando aqui com a primeira Lei de Ohm e a sua relação com a potência e energia de um circuito.

4) Para calcular a potência dissipada, preciso encontrar o valor da corrente total do circuito, pelo Problema 2:

1/R₁eq. = 1/20 + 1/10 = (10 + 20)/200 = 30/200

R₁eq. = 6,66667 Ω.

1/R₂eq. = 1/50 + 1/25 + 1/50 = 1/25 + 1/25 = 2/25

R₂eq. = 12,5 Ω.

R₃eq. = 6,667 + 25 + 12,5

R₃eq. = 44,17 Ω.

Pela primeira Lei de Ohm:

V = Req.i

i = V/Req.

i = 20/44,17

i = 0,4528 A = 452,8 mA.

Para a potência dissipada:

P = V.i

P = 20.0,4528

P = 9,0566 W

P ≈ 9,1 W.

5) Sabemos que, a energia sobre o tempo é a definição de potência. Logo:

P = E/t

E = P.t

Precisamo encontrar então a potência do problema 3. Sendo assim:

1/R₁eq. = 1/100 + 1/100 + 1/200 = 1/50 + 1/200 = (200 + 50)/10 000

R₁eq. = 40 Ω.

R₂eq. = 100 + 40

R₂eq. = 140 Ω.

R₃eq. = 140 + 50

R₃eq. = 190 Ω.

Pela primeira Lei de Ohm:

V = Req.i

i = V/Req.

i = 9/190

i = 0,047368 A ≈ 47 mA.

Para a potência dissipada:

P = V.i

P = 9.0,047368

P = 0,42632 W.

Portanto:

E = P.t

E = (0,42632 W)(40 min)(60 s/1 min)

E ≈ 1 023 J.

6) Sabendo as informações do chuveiro elétrico temos que: U = 220 [V]; P = 5,5 [kW].

A energia consumida por esse chuveiro será igual a:

ΔE = P . Δt

Como sabemos que:

1 kWh = R$ 0,43

X kWh = R$2,00

X = 4,65 kWh

Então o máximo de energia consumido para dar 2,00 reais é igual a 4,65 kWh, isso corresponderá em tempo:

ΔE = P . Δt

4,65 = 5,5 . Δt

Δt = 0,85 horas

Por uma regra de três:

1 hora = 60 min

0,85 h  =  y

y = 51 minutos.

7) O item 6. Quando tratamos de chuveiro elétrico, estamos falando de uma tensão de 220 V pois, este tipo de material elétrico consome muita potência e dissipa mais calor por efeito Joule por consequência, do que qualquer outro circuito de uma residência, ou seja, o consume de energia elétrica em pouco tempo é muito grande.