Uma corrente de 1,55 \mathrm{~A}, proveniente de uma fonte de 110 V , circulou num aquecedor, imerso num banho de água, por 8,5 minutos. Que quantidade de calor foi transferida para a água?

Passo 1

Dados fornecidos no enunciado e o que é pedido:
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  • Corrente elétrica: I = 1{,}55\\ \mathrm{A}.
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  • Tensão da fonte: V = 110\\ \mathrm{V}.
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  • Tempo em que a corrente circulou: 8{,}5 minutos.
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  • Pergunta: qual a quantidade de calor (energia térmica) transferida para a água durante esse intervalo?
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    Observação importante (informação útil que o enunciado implicitamente sugere): o aquecedor está imerso no banho de água, ou seja, assumimos que a energia elétrica dissipada pelo aquecedor é convertida em calor absorvido pela água (isto é, desprezamos perdas para o ambiente).

Passo 2

Conceito e fórmula para potência elétrica: quando uma corrente I passa por um elemento submetido a uma tensão V, a potência elétrica instantânea fornecida é dada por
P = V \cdot I.
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Explicação didática: V (volts) mede a “força elétrica” que empurra cargas; I (ampères) mede quantas cargas passam por segundo. O produto V\cdot I tem unidade volt-ampère, que na prática para resistores corresponde a watts ( \mathrm{W}), isto é joules por segundo ( \mathrm{J/s}). Então P nos diz quantos joules de energia são entregues por segundo.

Passo 3

Aplicando a fórmula da potência aos números do enunciado:
P = 110 \cdot 1{,}55.
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Faço a multiplicação passo a passo (sem calculadora): 110\cdot 1{,}55 = 110\cdot(1 + 0{,}55) = 110 + 110\cdot0{,}55. Como 110\cdot0{,}5 = 55 e 110\cdot0{,}05 = 5{,}5, então 110\cdot0{,}55 = 60{,}5. Assim
P = 110 + 60{,}5 = 170{,}5\\ \mathrm{W}.
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Interpretação: o aquecedor está entregando 170{,}5 joules por segundo ao circuito (e, por imersão, à água).

Passo 4

Conceito e fórmula para energia (quantidade de calor): a energia elétrica total fornecida em um intervalo de tempo t é
E = P \cdot t,
onde E está em joules se P estiver em watts e t em segundos. Esta energia elétrica, ao ser dissipada pelo aquecedor imerso, transforma-se em calor absorvido pela água (essa é a suposição que nos permite igualar energia elétrica entregue à energia térmica recebida pela água).

Passo 5

Converter o tempo para unidades compatíveis: o tempo dado é 8{,}5 minutos. Como 1 minuto tem 60 segundos,
t = 8{,}5 \times 60 = 510\\ \mathrm{s}.
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Explicação: sempre que usar P em watts (joules por segundo), o tempo deve estar em segundos para que o produto P\cdot t resulte em joules.

Passo 6

Calcular a energia usando os valores obtidos:
E = P \cdot t = 170{,}5 \cdot 510.
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Multiplicação feita em partes: 170{,}5\cdot500 = 85\,250 e 170{,}5\cdot10 = 1\,705. Somando,
E = 85\,250 + 1\,705 = 86\,955\\ \mathrm{J}.
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Observação sobre a conta: escrevi os produtos parciais para que você consiga reproduzir na prova sem calculadora com multiplicações por 10, 100, 500 etc.

Passo 7

Converter para uma unidade mais compacta (opcional, mas útil): 1\\ \mathrm{kJ} = 1000\\ \mathrm{J}. Portanto
E = \frac{86\,955}{1000} = 86{,}955\\ \mathrm{kJ}\approx 87{,}0\\ \mathrm{kJ},
se arredondarmos com base nas cifras significativas dos dados (por exemplo, I=1{,}55 tem três algarismos significativos, então expressar como 87{,}0\\ \mathrm{kJ} é razoável).
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Comentário prático e motivacional: você só precisou de duas fórmulas simples ( P=VI e E=Pt), atenção às unidades (minutos → segundos) e uma multiplicação. Tá indo bem — repete esse processo com outros exercícios que pega automático na prova!

Resposta

\,86955\\ \mathrm{J} ( \approx 87{,}0\\ \mathrm{kJ})

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