PRIMEIRA LEI
Um motor elétrico atuando sob carga constante consome 9,7 ampères a 110 volts, fornecendo
de energia mecânica. Qual a taxa de transferência de calor saindo do motor, em kW?
Um motor elétrico atuando sob carga constante consome 9,7 ampères a 110 volts, fornecendo
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um motor elétrico, funcionando com carga constante, puxa 9,7 A de uma fonte de 110 V e entrega 1,25 hp de potência mecânica. A matéria envolvida é a Primeira Lei da Termodinâmica (ou balanço de energia): tudo que entra em energia elétrica ou mecânica tem de sair em energia mecânica, calor, etc. Para resolver, vamos precisar:
- Calcular a potência de entrada elétrica (P_in = V·I)
- Converter a potência mecânica de hp para watts (1 hp = 746 W)
- Fazer o balanço: energia que entra = energia mecânica entregue + calor rejeitado
Passo 2
Primeiro a potência elétrica que entra no motor:
Isso é simples multiplicação: tensão vezes corrente.
Passo 3
Agora convertemos a potência mecânica fornecida, que está em cavalos-vapor, para watts:
A ideia é ter tudo na mesma unidade (joule por segundo).
Passo 4
Pela Primeira Lei, a diferença entre entrada e saída mecânica vai sair como calor rejeitado:
Ou seja, esse é o ritmo (taxa) de calor que o motor joga para fora.
Passo 5
Só falta passar para kW, que é mais “bonitinho” em sistemas de potência:
Resposta
A taxa de calor rejeitado pelo motor é de aproximadamente 0,1345 kW.