-3 Uma corrente de 5,0 A é estabelecida de um circuito durante 6,0 \mathrm{~min} por uma bateria recarregável com uma força eletromotriz de 6,0 \mathrm{~V}. Qual é a redução da energia química da bateria?

Passo 1

O enunciado diz que uma bateria de força eletromotriz \mathcal{E}=6,0\\ \mathrm{V} mantém uma corrente de I=5,0\\ \mathrm{A} durante t=6,0\\ \mathrm{min}. Precisamos achar a redução de energia química da bateria, que é a energia elétrica fornecida por ela. Para isso usamos a relação
Q = I\,t
para a carga total e
W = \mathcal{E}\,Q
para a energia elétrica fornecida.

Passo 2

Primeiro convertemos o tempo para segundos e calculamos a carga total:
t = 6,0\\ \mathrm{min} = 6,0 \times 60 = 360\\ \mathrm{s},
Q = I\,t = 5,0\\ \mathrm{A} \times 360\\ \mathrm{s} = 1800\\ \mathrm{C}.

Passo 3

Agora calculamos a energia fornecida pela bateria:
W = \mathcal{E}\,Q = 6,0\\ \mathrm{V} \times 1800\\ \mathrm{C} = 10800\\ \mathrm{J}.

Resposta

A redução da energia química da bateria é de 1{,}08\times10^{4}\\ \mathrm{J} (ou 10{,}8\\ \mathrm{kJ}).

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