1. Um acumulador de fem 6 V e resistência interna de 0,1 \Omega alimenta um circuito externo com resistência R=12,4 \Omega. Que quantidade de calor se liberta durante 10 minutos em todo o circuito? R: 1728 J.

Passo 1

O enunciado diz que temos uma bateria de fem \epsilon = 6\,\text{V} com resistência interna r = 0,1\,\Omega alimentando uma carga externa R = 12,4\,\Omega durante 10 minutos. Precisamos calcular o calor liberado em todo o circuito usando a Lei de Ohm e o efeito Joule: primeiro achamos a corrente, depois a potência dissipada e, por fim, a energia térmica gerada.

Passo 2

Calculamos a resistência total do circuito:
R_{\text{eq}} = R + r = 12,4\,\Omega + 0,1\,\Omega = 12,5\,\Omega
e a corrente usando a Lei de Ohm:
I = \frac{\epsilon}{R_{\text{eq}}} = \frac{6\,\text{V}}{12,5\,\Omega} = 0,48\,\text{A}.

Passo 3

Determinamos a potência dissipada por efeito Joule em toda a resistência total:
P = I^2\,R_{\text{eq}} = (0,48\,\text{A})^2 \times 12,5\,\Omega = 2,88\,\text{W}.

Passo 4

Convertendo 10 minutos em segundos:
t = 10 \times 60 = 600\,\text{s}.
A energia (calor) gerada é
Q = P \, t = 2,88\,\text{W} \times 600\,\text{s} = 1728\,\text{J}.

Resposta

1728\,\text{J}

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