Question

O síndico de um condomínio recebeu a notificação do não funcionamento de um aquecedor. Como o custo para o conserto seria próximo ao de m novo aparelho, optou por adquirir um novo equipamento.

Feita a pesquisa, manteve contato com a loja que lhe ofereceu as melhores condições e recebeu do vendedor as seguintes informações: um aquecedor elétrico de imersão, que se liga a uma tomada de 110 V, eleva de 20ºC a 100ºC a temperatura de 660 gramas de água, em 4,0 minutos. Supondo que a água aproveite toda a energia térmica produzida e sendo 1,0cal/gºC o seu calor especifico, calcule:

a) a potência elétrica do aquecedor (considere 1,0 cal = 4,2 J)

b) a corrente elétrica que o atravessa durante o funcionamento.

Answer 1

a) Potência é energia/tempo:

Calor específico = energia/(massa * Tº)
=> Calor esp. * (massa * Tº) = energia

Energia = 1,0 cal/gºC * 660g * 80ºC = 52.800 cal

Transformando em caloria em Joule:

Energia = 52.800 cal * 4,2 J/cal = 221.760 J

Agora vamos à potência!

Potência = energia / tempo = 221.760 J / (4min * 60s/min)
Pot = 221.760 J / 240 s 
Pot = 924 J/s = 924 W (watts)

b) Corrente elétrica (i)
Temos a potência e temos a tensão (110V), tudo o que precisamos!

Pot = U * i => i = Pot / U

i = 924 W / 110 V
i = 8,4 A   (ampére)