A tensão de uma bateria é de
. Que carga se moverá se a energia convertida for de 15 J ?
Passo 1
O enunciado diz: a tensão de uma bateria é de
e a energia convertida (dissipada, fornecida, etc.) é de
. A pergunta é: “Que carga se moverá?” — ou seja, qual é a quantidade de carga elétrica
que foi transportada quando foram convertidos
.
Informações relevantes dadas:
Passo 2
Conceito-chave que vamos usar: tensão (voltagem) é energia por unidade de carga. Em fórmula:
onde:
-
é a tensão em volts ( ), -
é a energia em joules ( ), -
é a carga elétrica em coulombs ( ).
Explicando de forma simples: dizer que uma bateria tem
quer dizer que cada coulomb de carga que se move pela bateria “carrega” ou “libera”
de energia. Isso é útil porque, se sabemos a energia total convertida, podemos descobrir quantos coulombs foram deslocados.
Passo 3
Isolamos
na fórmula
. Fazendo álgebra simples:
Aqui estamos apenas multiplicando ambos os lados por
e dividindo por
. Essa é a fórmula que vamos usar para calcular a carga.
Passo 4
Substituímos os valores numéricos fornecidos:
Então
Passo 5
Fazendo a conta aritmética. Uma forma prática de ver a divisão é multiplicar numerador e denominador por
:
Portanto
Também faço uma checagem de unidades:
, então
. As unidades batem.
Passo 6
Interpretação prática (opcional, para fixar):
é muita carga — se quiser transformar em número de elétrons, usamos a carga elementar
:
Isso mostra a escala enorme de partículas envolvidas, mesmo para cargas aparentemente pequenas.