Question

Um chuveiro elétrico que funciona em 220 V possui uma chave que comuta entre as posições "verão" e "inverno". Na posição "verão", a sua resistência elétrica tem o valor 22 Ω, enquanto na posição "inverno" é 11 Ω. Considerando que na posição "verão" o aumento de temperatura da água, pelo chuveiro, é 5 °C, para o mesmo fluxo de água, a variação de temperatura, na posição "inverno", em °C, é
(A) 2,5 (B) 5,0 (C) 10,0 (D) 15,0 (E) 20,0

Answer 1

(C) 10,0

Para resolver essa questão devemos lembrar de alguns conceitos.

A quantidade de calor trocado por um corpo é proporcional a sua massa, do material de que é constituído e da variação de temperatura.

Q = m . c . ∆T

Assim, podemos entender que a quantidade de calor (Q) é a energia fornecida pelo chuveiro. Potência é energia por tempo, então:

P = m . c . ∆T / ∆t

Sabendo que m/∆t é a vazão em massa (Zm), logo, substituímos:

P = Zm . c . ∆θT

Considerando que toda energia elétrica será transformada em energia térmica, a potência elétrica total do chuveiro é:

Pt = U²/R

Logo:

U²/R  = Zm . c . ∆T

Como Zm, c e U² são constantes, isolamos na equação:

∆T. R = U²/ Zm . c = constante

Alternando entre as posições “verão” e “inverno” temos a mesma relação, resistência vezes variação de temperatura.

∆T1. R1 = ∆T2. R2

5. 22 = ∆T2 . 11

∆T2 = 5. 22 / 11

∆T2  = 110/11

∆T2  = 10 ºC