Eletrodinâmica - Lei de Ohm Uma caixa com água possui uma resistência de 10 ômega e foi ligada a uma fonte de tensão 127V. Determine o tempo necessário para que ela aqueça 2000kg de água de 20°C para 60°C. Dados C(água)=1cal/g.°C e 1 cal=4,2 J.
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Resposta:
57,87 horas
Explicação:
A potência gerada pelo circuito pode ser calculada segundo a fórmula
P = U · i, onde U é a tensão e i é a corrente elétrica.
Além disso: R = U / i => i = U / R
logo P = U · U/R = U²/R
Assim:
P = 127²/10 Watts = 1612,9 W
Para aquecer a água de 20 a 60 graus:
Q = mcΔT => Q = 2000·10³·1·(60 - 20)
Q = 8·10⁷ cal
Transformando o calor para Joules:
Q = 8·10⁷· 4,2 = 33,6 · 10⁷ J
Por fim, sabemos que P = Q/Δt
=> Δt = Q/P
=>Δt = 33,6 · 10⁷ / 1612,9
=>Δt = 208320,4 segundos ≅ 57,87 horas
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