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ID
5417797
Banca
Marinha
Órgão
EFOMM
Ano
2021
Provas
Disciplina
Física

Considere um aquecedor constituído por um circuito contendo um resistor de 1,0 Ω ligado a um gerador ideal de força eletromotriz (fem) ajustável. Deseja-se utilizar o efeito Joule para vaporizar, em 30 minutos,2,0 dos 5,0 litros de água contidos em um recipiente isolado termicamente e à temperatura de 10º C. Supondo que não existam perdas para o meio, para o recipiente e para o próprio circuito, qual é, aproximadamente, a fem necessária para que o objetivo seja cumprido?

(Considere: calor específico da água 4,0 kJ / kgºC; calor latente de vaporização da água 2230 kJ/kg; densidade da água 1kg/1)

Alternativas
Comentários
  • Cuidado para não usar 2 litros de água na hora de calcular o calor necessário para chegar a 100°C.

    Cada litro de água tem massa 1kg.

    Q = m . c . ∆θ

    Q = 5 . 4.10³ . 90

    Q = 180 . 10⁴ J

    Calculando o calor latente:

    Q = m . L

    Q = 2 . 2230.10³

    Q = 446 . 10⁴ J

    Somando os dois valores: 626 . 10⁴ J

    Agora é só igualar com a energia elétrica:

    Pot . ∆t = 626 . 10⁴ J

    A potência é dada por U² / R

    O resistor tem 1 ohm, então não muda nada.

    Feito isso, só passar o tempo dividindo (em segundos) e tirar a raiz aproximada do U².