Uma bateria faz com que a corrente de 5,12 A atravesse um circuito externo durante 5,75 min. A fem da bateria é de 6,0 V. De quanto é reduzido a energia química da bateria? R: 1,06 times 10^4 J.

Passo 1

O enunciado dá uma bateria de força eletromotriz E=6,0 V que mantém uma corrente de I=5,12 A fluindo por t=5,75 min num circuito externo. Queremos saber quanto da energia química da bateria foi convertida em trabalho elétrico. Para isso usamos a relação entre carga, corrente e tempo, e depois o trabalho elétrico fornecido por uma fonte ideal:
Q = I,t
W = E,Q

Passo 2

Primeiro convertemos o tempo de minutos para segundos, pois a unidade de corrente (ampère) está em coulomb por segundo.
t = 5,75 mintimes 60 smin = 345 s

Passo 3

Calculamos a carga total que passou pela bateria usando
Q = I,t = (5,12 A),(345 s) = 1766,4 C

Passo 4

A energia elétrica fornecida (que é a redução da energia química da bateria) é
W = E,Q = (6,0 V),(1766,4 C) = 1,05984times 10^4 J
Arredondando em duas algarismos significativos, obtemos
W approx 1,06times 10^4 J

Resposta

A energia química da bateria foi reduzida em aproximadamente 1,06times 10^4 J.

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