Um dispositivo elétrico, que aquece água imergindo um fio de resistência na água, gera 50 cal de calor por segundo quando uma diferença de potencial elétrico de 12 V é colocada em seus terminais. Qual é a resistência, em Ohm, do fio do aquecedor? (Nota: 1 cal = 4,186 J)

Passo 1

O enunciado dá a taxa de calor gerada pelo fio como 50 cal/s quando se aplica uma diferença de potencial de 12 V. Para encontrar a resistência, vamos usar a relação entre potência elétrica e resistência, além de converter calorias para joules.

Passo 2

Converter a potência térmica de calorias por segundo para watts (joules por segundo). Como 1 cal = 4,186 J, temos
P = 50 times 4,186 = 209,3 J/s

Passo 3

Usar a fórmula da potência elétrica num resistor, que é
P = V^2R
Desse modo, isolando R,
R = V^2P

Passo 4

Substituindo V = 12 V e P = 209,3 W na expressão de R,
R = 12^2209,3 = 144209,3 approx 0,69 Omega

Resposta

A resistência do fio do aquecedor é aproximadamente 0,69 Omega.

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