EFOMM Considere um aquecedor constituído por um circuito contendo um resistor de
ligado a um gerador ideal de força eletromotriz (f.e.m.) ajustável. Deseja-se utilizar o efeito Joule para vaporizar, em 30 minutos, 2,0 dos 5,0 litros de água contidos em um recipiente isolado termicamente e à temperatura de
.
Supondo que não existam perdas para o meio, para o recipiente e para o próprio circuito, qual é, aproximadamente, a tem necessária para que o objetivo seja cumprido?
(Considere: calor específico da água
, calor latente de vaporização da água
; densidade da água
)
a) 8 V .
b) 16 V .
c) 59 V .
d) 72 V .
e) 110 V .
(Considere: calor específico da água
a) 8 V .
b) 16 V .
c) 59 V .
d) 72 V .
e) 110 V .
Passo 1
O enunciado dá um resistor de
alimentado por uma tensão
ajustável. Queremos vaporizar
L de água (massa
) em
min (
s), partindo de
C, sem perdas. Dados: calor específico da água
, calor latente de vaporização
, densidade da água
. O plano é calcular a energia total
, a potência média
e então usar
para achar
.
Passo 2
Calcular a massa de água a vaporizar:
Passo 3
Energia para aquecer de
C a
C:
Passo 4
Energia de vaporização a
C:
Total:
Passo 5
Potência média necessária em
s:
Passo 6
Relação entre potência e tensão no resistor:
A opção mais próxima é
V.
Resposta
c) 59 V.