Question

Um forno de microondas funciona ligado à rede elétrica de 220v. Em potência máxima, a intensidade de corrente elétrica é 12A.
a) Qual é a potência máxima do forno?

b) Se o forno funcionar, em potência máxima, durante 2 min, o seu consumo de energia elétrica, em joules e em kwh.

c) Coloca-se um copo de 200ml de água a 20ºC no forno, em potência máxima, durante 10s. Qual é a temperatura atingida pela água, considerando 1cal=4j e a água=1cal/gºC.

Answer 1

Olá,Abielzin.

Resolução:

a)Potência máxima do forno:

$\boxed{P_m=i.U}$

Onde:

Pm=Potência máxima [Watt]

i=corrente elétrica [Ampére]

U(ddp) tensão elétrica [Volt]

Dados:

U=220V

i=12A

Pm=?

$Pm=i.U\\ \\ Pm=(12)*(220)\\ \\ \boxed{Pm=2640Watts}$

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b)consumo de energia em (Joule) e em (kWh):

$\boxed{P=\frac{E}{\Delta t}}$

Sendo:

P=Potência elétrica [Watt] ou [kW]

E=energia elétrica [Joule] ou [kWh]

Δt=intervalo de tempo [s] ou [h]

Dados:

P=2640W

Δt=2min

E=?

Fazendo da conversão do valor da unidade de tempo ⇒[minutos] para [segundos]:

1min=60s

2*60=120

⇒Δt=120s

$P=\dfrac{E}{\Delta t} \\ \\ isola \to(E),fica:\\ \\ E=P.\Delta t\\ \\ E=(2640)*(120)\\ \\ \boxed{E=316800Joules}$

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Consumo da energia em (kWh):

Fazendo a conversão do valor da unidade de tempo ⇒[minutos] para [horas]:

1h=60min

2/60≈0,0333..

⇒Δt=0,0333h

Fazendo a conversão do valor da unidade de Potência ⇒[watt] para [kilowatt]:

1kW=1000W

2640/1000=2,64

⇒P=2,64kW

Dados:

Δt=0,0333h

P=2,64kW

E(kWh)=?

$E=P.\Delta t\\ \\ E=(2,64)*(0,0333)\\ \\ \boxed{E=0,088kWh}$

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c)Temperatura atingida pela água ,quando inserida ao forno em Potência máxima ,durante 10s :

$\boxed{Q=c.m.\Delta\theta}$

Onde:

Q=quantidade de calor [cal]

c=calor especifico [cal/g°C]

m=massa [g]

Δθ=variação de temperatura [°C]

Dados:

1cal=4J

ti=20°C

m=200ml ≈200gramas

Δt=10s

P=2640W

Δf=?

$Q=c.m.\Delta \theta\\ \\ isola \to("tf"),fica:\\ \\ tf=\left(\dfrac{\dfrac{P.\Delta t}{4}}{c.m} \right) +ti\\ \\ tf=\left(\dfrac{\dfrac{(2640)*(10)}{4}}{(1)*(200)} \right) + (20)\\ \\ tf=\left(\dfrac{\dfrac{26400}{4}}{200} \right)+(20) \\ \\ tf=\left(\dfrac{6600}{200} \right) +(20)\\ \\ tf=(33)+(20)\\ \\ \boxed{tf=53^{\circ}C}$

Bons estudos!=)