(UNESP) Deseja-se projetar um aquecedor elétrico que seja capaz de elevar a temperatura de 100 kg de água de
a
em duas horas.
a) Que potência deve ter esse aquecedor?
b) Se o aquecedor for projetado para ser ligado em 220 volts, que valor de resistência deverá ser escolhido?
(considere o calor específico da água
e suponha que todo calor desenvolvido no aquecedor seja usado para elevar a temperatura da água).
a) Que potência deve ter esse aquecedor?
b) Se o aquecedor for projetado para ser ligado em 220 volts, que valor de resistência deverá ser escolhido?
(considere o calor específico da água
Passo 1
O enunciado pede para projetar um aquecedor que eleve
kg de água de
C a
C em
h. O conteúdo envolvido é calorimetria (usar
) para achar a energia necessária e depois potência (
). Em seguida, usamos a lei de Ohm na forma
para achar a resistência.
Passo 2
Calculamos primeiro a energia térmica
necessária para aquecer a água:
onde
,
,
.
Logo,
Logo,
Passo 3
Transformamos o tempo em segundos e achamos a potência:
Passo 4
Para o aquecedor em
, usamos
Resposta
(a)
(b)
(b)