- (FUNCERN/IFRN, Edital 01/2025) Em um experimento de laboratório, um fio condutor de cobre, com resistência elétrica de 5,0 ohms é submerso em um recipiente contendo 500 ml de água. O fio está isolado eletricamente da água e uma corrente elétrica de 2,0 amperes é aplicada ao fio durante 7,0 minutos. Considerando que todo o calor gerado pelo Efeito Joule é absorvido pela água, que seu calor específico é 4,20
e que sua densidade é
, o aumento da temperatura da água é de:
(a)
.
(b)
.
(c)
.
(d)
.
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
O enunciado diz que um fio de cobre com resistência de
recebe uma corrente de
durante
minutos, estando submerso em
de água (isolada eletricamente). O calor gerado pelo efeito Joule aquece a água, que tem massa específica
e calor específico
. Vamos usar:
– Efeito Joule:
– Calorimetria:
– Efeito Joule:
– Calorimetria:
Passo 2
Calcular o calor gerado pelo fio.
Primeiro, convertemos o tempo: .
Então
Primeiro, convertemos o tempo:
Então
Passo 3
Determinar a massa de água aquecida.
Como a densidade é , a massa de
de água é
Como a densidade é
Passo 4
Calcular o aumento de temperatura usando calorimetria:
⇒
Passo 5
Comparando com as alternativas, o aumento de
corresponde à letra (c).
Resposta
(c)