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Adotar g = 10 m/s2 sen 37º = 0,6 cos 37º = 0,8Um ebulidor (resistência usada para aquecer a água) foi imerso em 1 litro de água a 25 ºC. Quando o ebulidor é ligado a uma tomada de 100 V, a água atinge 75 ºC em 10 minutos. Desprezando-se as trocas de calor para o recipiente e o ambiente, determinar o valor da resistência do ebulidor. Dados: calor específico da água c = 1 cal/g ºC densidade da água d = 1 000 g/L Obs.: considerar 1 cal = 4 J.
Adotar
g = 10 m/s2 sen 37º = 0,6 cos 37º = 0,8
Um ebulidor (resistência usada para aquecer a água) foi
imerso em 1 litro de água a 25 ºC. Quando o ebulidor é ligado a uma
tomada de 100 V, a água atinge 75 ºC em 10 minutos. Desprezando-se as
trocas de calor para o recipiente e o ambiente, determinar o valor da
resistência do ebulidor.
imerso em 1 litro de água a 25 ºC. Quando o ebulidor é ligado a uma
tomada de 100 V, a água atinge 75 ºC em 10 minutos. Desprezando-se as
trocas de calor para o recipiente e o ambiente, determinar o valor da
resistência do ebulidor.
Dados: calor específico da água c = 1 cal/g ºC
densidade da água d = 1 000 g/L
Obs.: considerar 1 cal = 4 J.
- A)20 Ω
- B)30 Ω
- C)40 Ω
- D)50 Ω
- E)60 Ω
Resposta:
A alternativa correta é B)
Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula de calor específico, que é Q = m × c × ΔT, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa de água, c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura.Primeiramente, vamos calcular a massa de água. Sabemos que 1 litro de água tem uma massa de 1 000 g, pois a densidade da água é de 1 000 g/L.m = 1 000 gAgora, vamos calcular a variação de temperatura. A água inicialmente está a 25 ºC e atinge 75 ºC em 10 minutos, portanto, a variação de temperatura é:ΔT = 75 ºC - 25 ºC = 50 ºCAgora, vamos calcular a quantidade de calor. Substituindo os valores na fórmula, teremos:Q = m × c × ΔT
Q = 1 000 g × 1 cal/g ºC × 50 ºC
Q = 50 000 calComo 1 cal é igual a 4 J, podemos converter a quantidade de calor de calorias para joules:Q = 50 000 cal × 4 J/cal
Q = 200 000 JAgora, vamos utilizar a fórmula de potência elétrica, que é P = Q / t, onde P é a potência elétrica, Q é a quantidade de calor e t é o tempo. Sabemos que a água atinge 75 ºC em 10 minutos, portanto, o tempo é de 600 segundos (10 minutos × 60 segundos/minuto).P = Q / t
P = 200 000 J / 600 s
P = 333,33 WAgora, vamos utilizar a fórmula de potência elétrica, que é P = V² / R, onde P é a potência elétrica, V é a tensão elétrica e R é a resistência elétrica. Sabemos que a tensão elétrica é de 100 V.P = V² / R
333,33 W = 100² / R
R = 100² / 333,33 W
R ≈ 30 ΩPortanto, a resposta correta é B) 30 Ω.
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