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
cal/s quando se aplica uma diferença de potencial de
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
cal =
J, temos
Passo 3
Usar a fórmula da potência elétrica num resistor, que é
Desse modo, isolando
,
Passo 4
Substituindo
V e
W na expressão de
,
Resposta
A resistência do fio do aquecedor é aproximadamente
.