A tensão de uma bateria é de 1,5 \mathrm{~V}. Que carga se moverá se a energia convertida for de 15 J ?

Passo 1

O enunciado diz: a tensão de uma bateria é de 1,5\\ \mathrm{V} e a energia convertida (dissipada, fornecida, etc.) é de 15\\ \mathrm{J}. A pergunta é: “Que carga se moverá?” — ou seja, qual é a quantidade de carga elétrica Q que foi transportada quando foram convertidos 15\\ \mathrm{J}.
Informações relevantes dadas:
\text{Tensão (diferença de potencial)} = 1,5\\ \mathrm{V}ãç
\text{Energia convertida} = 15\\ \mathrm{J}

Passo 2

Conceito-chave que vamos usar: tensão (voltagem) é energia por unidade de carga. Em fórmula:
V = \frac{W}{Q}
onde:
  • V é a tensão em volts ( \mathrm{V}),
  • W é a energia em joules ( \mathrm{J}),
  • Q é a carga elétrica em coulombs ( \mathrm{C}).
Explicando de forma simples: dizer que uma bateria tem 1,5\\ \mathrm{V} quer dizer que cada coulomb de carga que se move pela bateria “carrega” ou “libera” 1,5\\ \mathrm{J} de energia. Isso é útil porque, se sabemos a energia total convertida, podemos descobrir quantos coulombs foram deslocados.

Passo 3

Isolamos Q na fórmula V=\dfrac{W}{Q}. Fazendo álgebra simples:
Q = \frac{W}{V}.
Aqui estamos apenas multiplicando ambos os lados por Q e dividindo por V. Essa é a fórmula que vamos usar para calcular a carga.

Passo 4

Substituímos os valores numéricos fornecidos:
W = 15\\ \mathrm{J},\qquad V = 1,5\\ \mathrm{V}.
Então
Q = \frac{15\\ \mathrm{J}}{1,5\\ \mathrm{V}}.

Passo 5

Fazendo a conta aritmética. Uma forma prática de ver a divisão é multiplicar numerador e denominador por 10:
\frac{15}{1,5} = \frac{150}{15} = 10.
Portanto
Q = 10\\ \mathrm{C}.
Também faço uma checagem de unidades: 1\\ \mathrm{V} = 1\\ \mathrm{J}/\mathrm{C}, então \mathrm{J}/\mathrm{V} = \mathrm{J}/(\mathrm{J}/\mathrm{C}) = \mathrm{C}. As unidades batem.

Passo 6

Interpretação prática (opcional, para fixar): 10\\ \mathrm{C} é muita carga — se quiser transformar em número de elétrons, usamos a carga elementar e\approx 1,602\times 10^{-19}\\ \mathrm{C}:
N=\frac{Q}{e}=\frac{10}{1,602\times 10^{-19}}\approx 6,24\times 10^{19}\\ \text{elétrons}.é
Isso mostra a escala enorme de partículas envolvidas, mesmo para cargas aparentemente pequenas.

Resposta

10\\ \mathrm{C}

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