Uma diferença de potencial de 120 V é aplicada a um aquecedor de ambiente cuja resistência de operação é 14 \Omega.
a) Qual é a taxa de conversão de energia elétrica em energia térmica?
b) Qual é o custo de 8 h de uso do aquecedor se o preço da eletricidade é \mathrm{R} \ 0,81465$ /kW.h?

Passo 1

O enunciado dá uma diferença de potencial de 120 V aplicada a um aquecedor de resistência 14, \Omega.
Conteúdo: efeito Joule e potência elétrica. Vamos primeiro calcular a potência (taxa de conversão de energia) e depois o custo de 8 h de uso.

Passo 2

A potência elétrica dissipada pelo aquecedor, segundo o efeito Joule, é dada por
P = \frac{V^2}{R}

Passo 3

Substituindo V = 120,V e R = 14, \Omega:
P = \frac{(120)^2}{14} = \frac{14400}{14}\approx 1028{,}57\text{ W}

Passo 4

Convertendo para quilowatts:
P = 1028{,}57\text{ W} = 1{,}02857\text{ kW}

Passo 5

A energia consumida em 8 h é
E = P \times t = 1{,}02857\text{ kW}\times 8\text{ h} = 8{,}2286\text{ kW\cdoth}

Passo 6

Se o preço da eletricidade é R$ 0,81465 por k W\cdot h, o custo é
\text{Custo} = E \times \bigl(0{,}81465\text{ R\$/kW\cdoth}\bigr) = 8{,}2286\times 0{,}81465\approx 6{,}7055\text{ R\$}

Resposta

(a) P\approx1028{,}6\text{ W}.
(b) Custo \approx R$ 6,71.

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