Question

766(UFF-RJ) Raios são descargas elétricas produzidas quando há uma diferença de
potencial da ordem de 2,5 107 V entre dois pontos da atmosfera. Nessas
circunstâncias, estima-se que a intensidade da corrente seja 2,0 105 A e que o
intervalo de tempo em que ocorre a descarga seja 1,0 103 s. Considere que na
produção de um raio, conforme as condições acima, a energia liberada no processo
possa ser armazenada.
(Dados: 1,0 cal 4,2 J; calor específico da água 1,0 cal/g ºC)
a) Calcule, em kWh, a energia total liberada durante a produção do raio.
b) Determine o número n de casas que podem ser abastecidas durante um mês com a
energia do raio, sabendo que o consumo mensal de energia elétrica, em cada casa, é
3,5 102 kWh.
c) Suponha que 30% da energia do raio seja utilizada para se elevar, em 10 oC, a
temperatura da água contida em um reservatório que abastece as n casas. Na
hipótese de não haver perda de energia para o meio exterior e de a capacidade
térmica do reservatório ser desprezível, calcule a massa de água nesse reservatório.

Alguém pode me ajudar por Favor?

Answer 1

a) A energia total liberada durante a produção de um raio foi de aproximadamente 1,4 × 10³ kWh

b) O número de casas que podem ser abastecidas com esse raio são um total de 4 casas

c) A massa de água nesse reservatório é de 3,6 × 104 kg

Kilowatt hora

Calculando a energia total liberada, temos:

• E = V . i . ∆t
  E = 2,5 x 10^7 . 2 x 10^5 . ((10^-3)/3600)
  E = 1,4 x 10^6Wh
  E ≅ 1,4 × 10³ kWh

Calculando o número de casas, temos:

• n = ((1,4 x 10³ kWh) / (3,5 x 10² kWh))
  n = 4

Calculando a massa total no reservatório, temos:

• E = V . i . ∆t
  E = (2,5 × 10^7) . (2 × 10^5) . (10^-3)
  E = 5,0 × 10^9

• J = ((5,0 x 10^9)/4,2)cal

• E' = 30%
  E = (30/100) . ((5,0 x 10^9) / 4,2)
  E = ((15 x 10^9) / 42)cal

• ∆t = 10ºC  -->  Q = E' = m . c . ∆t

• m = ((E') / (c . ∆ . T))
  m = ((15 x 10^9) / (42 . 1 . 10))
  m ≅ 0,36 x 10^8 g
  m ≅ 0,36 x 10^5 kg
  m ≅ 0,36 x 10^4 kg

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