Question

Um ferro elétrico de dados nominais 2000W - 220V é usado durante 10 minutos em uma rede de 110V. Qual foi a energia consumida?

Estou com dificuldades! Alguém me ajuda, por favor?

Answer 1

Por ser um ferro feito para rede 220V, e a rede utilizada é de 110V, sua potência irá diminuir em 4 vezes. Sabermos isso porque, uma das fórmulas para saber a potência é
$P = \frac{V^{2} }{R}$
Em uma rede de 220V, podemos descobrir a resistência do ferro, que será a mesma em uma rede de 110V
$2000 = \frac{220^{2} }{R}$
$R = \frac{48400}{2000} = 24,2$Ω, é a resistência do ferro para qualquer rede

Agora vamos achar qual a potência que ele irá utilizar em uma rede de 110V.
$P = \frac{110^{2} }{24,2} = 500W$. Essa é a potência do ferro elétrico na rede de 110V, 4 vezes menor do que na rede de 220V.

A fórmula para sabermos a energia consumida do aparelho é:
E = P * Δt
O tempo foi de 10 minutos, e a potência do aparelho em 110V descobrimos que é 500W, substitua na fórmula e saberá a energia consumida. Lembrando, a energia é dada em kWh (kilo-Watthora), ou seja, a potência de 500W deve ser transformada para kW (basta dividir por 1000), e os minutos tem que ser transformados em horas (divida 10 por 60), agora podemos fazer o cálculo do consumo:

E = 0,5 kW * 0,167h
E = 0,083 kWh, essa foi a energia consumida pelo ferro elétrico.