QUESTÃO 3: (\mathbf{1 , 0 0}) O componente essencial das torradeiras é um resistor, que converte energia elétric nergia térmica. Considere uma torradeira com resistência de 20 \Omega ligada a uma tomada de 127 V e calc
A corrente absorvida pela torradeira;
A potência dissipada no resistor;
A energia consumida, se a mesma for utilizada por 2 horas ininterruptas

Passo 1

O enunciado dá uma torradeira cujo componente essencial é um resistor de R=20\:\Omega ligado a uma tensão de V=127\:\mathrm{V}. Precisamos usa r<br>
– a Lei de Ohm para encontrar a corrente;<br>
– a definição de potência elétrica para calcular a energia dissipada;<br>
– a relação entre potência e tempo para obter a energia consumida em 2 h.

Passo 2

Pela Lei de Ohm, a corrente elétrica é dada por
I = \frac{V}{R}.
Substituindo V=127\:\mathrm{V} e R=20\:\Omega, temos
I = \frac{127}{20} = 6{,}35\:\mathrm{A}.

Passo 3

A potência dissipada no resistor vale
P = V \cdot I.
Logo, usando V=127\:\mathrm{V} e I=6{,}35\:\mathrm{A},
P = 127 \times 6{,}35 = 806{,}45\:\mathrm{W}.
Observe que daria o mesmo resultado usando P = \frac{V^2}{R}.

Passo 4

A energia consumida em um intervalo de tempo t é
E = P \cdot t.
Para t=2\:\mathrm{h} (ou 2 horas), em unidades de watt-hora:
E = 806{,}45\:\mathrm{W} \times 2\:\mathrm{h} = 1612{,}9\:\mathrm{Wh} = 1{,}613\:\mathrm{kWh}.
Em joules, como 1\:\mathrm{h}=3600\:\mathrm{s}, teríamos
E = 806{,}45\:\mathrm{W} \times (2\times3600)\:\mathrm{s} \approx 5{,}81\times10^6\:\mathrm{J}.

Resposta

A corrente absorvida é 6{,}35\:\mathrm{A}.
A potência dissipada é 806{,}45\:\mathrm{W}.
A energia consumida em 2 h é 1{,}613\:\mathrm{kWh} (aprox.\ 5{,}81\times10^6\:\mathrm{J}).

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