Question

Um ebulidor aquece 20 litros de água de 20ºC para 60ºC em meia hora. Sabendo que usa uma tensão de 110 V, calcule.
a) a potência do ebulidor;
b) a resistência do ebulidor.

Answer 1

Resposta:potência = 1860 w

Resistência = 6,5 ohms

Explicação:

Primeiramente perceba que as informações dadas são de um aquecimento , quando um exercício faz isso duas coisas tem que vir a sua mente : Q=m.c.deltat e Q=m.L

Porém qual usar ?

O Q=m.c.deltat ( decore como que macete ) é usado quando não há mudança de estado físico , sendo assim o Q=m.L só é usado para mudança de estado físico . Quando se trata de água e a mesma só muda de estado físico a 100 graus celsius ou a 0 graus celsius, como o exercício deu que ela sai de 20 graus e vai até 60 graus vamos usar o Q= m.c.deltat

M = 20 litros

Lembre que a densidade da água é 1 g/ ml ou 1 kg /L

Regra de três :

1 Kg ---- 1 L

X --------- 20L

X = 20 Kg ou 20.10³ g

c = 1 cal / g ⁰C -> decore isso

Delta t = temperatura final - inicial

Delta t = (60º-20⁰)

Delta t = 40 ⁰

Assim :

Q = m.c.delta t

Q = 20 . 10³ . 1. 40

Q = 8 .10⁵cal

Sabemos que potência é dada em watts , que é igual a joules por segundo . Ele deu o tempo (30 min) , ainda temos que transformar isso em segundos e transformar calorias em joules .

Regra de três :

1 min - 60 segundos

30 min - y

Y = 1800 segundos

Regra de três :

1 cal - 4,2 joules

8.10⁵ cal - z

Z = 33,6.10⁵ joules

Agora , aplicamos a definição de potência :

P = joules / segundo

P = 33,6.10⁵/18.10²

P = 1860 watts

Achamos a potência , agora vamos aplicar as fórmulas de eletrodinâmica para acharmos a resistência :

Sabemos de duas fórmulas , U= R.I e P= U.I , queremos uma que tenha potência e resistência ( P e R) , vamos isolar o I da primeira e substituto na segunda :

I = U / R

P = U.I

p = U²/ R

Substituindo os valores :

1860 = (110)² / R

R = 12100/1860

R = 6,5 ohms

Espero ter ajudado ! Boa sorte nas provas e se cuide !