Question

Por Favor questão de Física valo 10 pontos:

Uma bateria de força eletromotriz 12 V e Resistência interna r,desconhecida, é conectada a um circuito elétrico que contém um resistor R de resistência 2,5 Ω, conforme mostra o esquema a seguir. Com a Chave ch fechada, o resistor é imerso em 250 g de agua e, nessa situação, o amperímetro assinala 4,0 A.

Considerando que não haja dissipação de energia nos fios de ligação e que a energia dissipada pelo resistor seja utilizada integralmente no aquecimento da agua, determine:

a) o valor da resistência interna do gerador.
b)a indicação do voltímetro V, suposto ideal.
c)a energia absorvida pela agua durante os 10 minutos que sucedem a ligação da chave ch.
d)a variação de temperatura da agua, apos 10 minutos de aquecimento.
(Dados: 1 cal = 4 J e cagua = 1 cal/g ºC)

Answer 1

Utilizaremos conceitos de calometria e fisíca energia para resolver essas questões:

Letra A-

Resistẽncia interna do gerador= (Tensão/corrente) -Resistẽncia do circuito
Resistência interna do gerador= (12/4)-2,5=0,5 ohms
Resistẽncia interna do gerador equivale a  0,5 ohms
A resistência interna do gerador será de 0,5 ohms

Letra B-

Considerando a queda de tensão provocada pelo resistor, a corrente e a resistência interna do gerador, teremos:

Tensão= tensão do gerador- (resistência interna * corrente)
Tensão= 12-(0,5*4)=10 volts

O multimetro irá ler 10 volts

Letra C-

Energia absorvida= m*c*variação
Energia absorvida= 10*4*10*60
Energia absorvida=24000 J=24 KJ

A energia absorvida pela água será de 24 KJ.

Letra D-

Utilizaremos a fórmula do calor sensível, substituindo os valores que jpa encontramos:

Q=m*c*Variação de temperatura.

Como 1 cal equivale a 4 j, então 24000 j= 6000cal. O valor de é 6000 cal.

Quantidade de calor sensível(Q)= massa do corpo*calor especifico*variação de temperatura
Q= 250*1*variação de temperatura
6000= 250*1*variação de temperatura
variação de temperatura= 6000/250
variação de temperatura= 24 ⁰C

A variação da temperatura da água após 10 minutos de aquecimento será de 24 ⁰C.