PRIMEIRA LEI
Um motor elétrico atuando sob carga constante consome 9,7 ampères a 110 volts, fornecendo 1,25 hp de energia mecânica. Qual a taxa de transferência de calor saindo do motor, em kW?

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:
Pin = V times I = 110 V times 9,7 A = 1067 W
Isso é simples multiplicação: tensão vezes corrente.

Passo 3

Agora convertemos a potência mecânica fornecida, que está em cavalos-vapor, para watts:
Pmec = 1,25,hp times 746Whp = 932,5 W
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:
dot Qout = Pin - Pmec = 1067 W - 932,5 W = 134,5 W
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:
134,5 W = 0,1345 kW

Resposta

A taxa de calor rejeitado pelo motor é de aproximadamente 0,1345 kW.

Exercícios relacionados