Em se tratando do processo de soldagem, Pergunta-se:
2) Se a tensão de um arco de H2 a 100 A é 30 V e de um arco de argônio nas mesmas condições (corrente e comprimento de arco) é de 25 V , Qual dos dois consome mais potência?

Passo 1

O enunciado fornece os seguintes dados e pede que se determine qual arco consome mais potência:
  • Tensão do arco de hidrogênio: V_{H_2}=30\\ \text{V} (condições: I=100\\ \text{A} e mesmo comprimento de arco).
  • Tensão do arco de argônio: V_{\mathrm{Ar}}=25\\ \text{V} (mesmas condições de corrente e comprimento).
    Pergunta: qual dos dois consome mais potência (em termos de potência elétrica dissipada)?

Passo 2

Fórmula que vamos usar e o significado das grandezas:
  • A potência elétrica instantânea que atravessa um elemento é dada por
P = V\cdot I,
onde P é a potência em watts ( \text{W}), V é a diferença de potencial (tensão) em volts ( \text{V}) e I é a corrente em ampères ( \text{A}).
  • Explicação didática: essa fórmula vem da definição de potência como energia por unidade de tempo. Quando uma corrente I atravessa uma diferença de potencial V, a energia fornecida por unidade de tempo (potência) é o produto dessas duas grandezas. Em um arco elétrico, a tensão entre os eletrodos multiplicada pela corrente nos dá a potência elétrica que o arco está consumindo (convertendo energia elétrica em calor, luz, etc.).

Passo 3

Calcular a potência do arco de hidrogênio usando P=V\cdot I:
P_{H_2}=V_{H_2}\cdot I = 30\cdot100.
Multiplicando 30 por 100 (ou seja, 30\cdot10^2) obtemos
P_{H_2}=3000\\ \text{W}.
Comentário prático: isso significa que o arco de hidrogênio entrega 3000 joules por segundo ao sistema (calor, radiação, etc.).

Passo 4

Calcular a potência do arco de argônio da mesma forma:
P_{\mathrm{Ar}}=V_{\mathrm{Ar}}\cdot I = 25\cdot100.
Multiplicando obtemos
P_{\mathrm{Ar}}=2500\\ \text{W}.

Passo 5

Comparação e interpretação:
  • Potência do arco de H_2: P_{H_2}=3000\\ \text{W}.
  • Potência do arco de argônio: P_{\mathrm{Ar}}=2500\\ \text{W}.
    Diferença absoluta:
\Delta P = P_{H_2}-P_{\mathrm{Ar}} = 3000-2500 = 500\\ \text{W}.
Diferença percentual em relação ao argônio:
\frac{\Delta P}{P_{\mathrm{Ar}}}=\frac{500}{2500}=0,2 = 20\%.
Interpretação curta e prática: com a mesma corrente e mesmo comprimento de arco, o arco cujo V é maior consome mais potência. Aqui o arco de H_2 consome 500\\ \text{W} a mais, ou seja, 20\% a mais de potência do que o arco de argônio. Observação técnica: potência maior tende a significar mais energia disponível por unidade de tempo para aquecer o metal/metal de base, mas a qualidade do aquecimento na soldagem também depende de outros fatores (distribuição do calor, radiação, transferência convectiva, eficiência do arco, etc.).

Passo 6

Resumo motivador (para a prova): ao ver um problema com corrente e tensão dadas, lembre-se: multiplica-se V por I para obter potência. Se as correntes são iguais, basta comparar as tensões: maior tensão → maior potência. Isso é rápido de calcular sem calculadora para números inteiros como aqui.

Resposta

O arco de H_2 consome mais potência: P_{H_2}=3000\\ \text{W}.
O arco de argônio: P_{\mathrm{Ar}}=2500\\ \text{W}. Diferença: 500\\ \text{W} ( 20\%).

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