Física III ⇒ Eletrodinâmica Tópico resolvido

[scientist]

(UEPG) Com um condutor cilíndrico de determinada liga metálica que tem 125,6 cm de comprimento e 0,4 mm de diâmetro é feito um resistor. Estabelecendo-se uma ddp de 30V (CC) entre os extremos desse condutor, verifica-se a passagem de uma corrente elétrica de 3A pelo mesmo. Sobre este evento, assinale o que for correto: (Adote pi = 3,14; 1 cal = 4,186 J; calor específico da água = 1 cal/g ºC)

01) A resistividade do material que constitui o condutor é 1 μΩm.
02) Os aparelhos usados para fazer as medidas são o voltímetro, que é ligado em série ao condutor, e o amperímetro, que é
ligado em paralelo ao condutor.
04) Em torno do condutor forma-se um campo magnético.
08) Se o resistor for imerso totalmente, por 2 minutos, em 1 kg de água a 20°C, contida em um recipiente adiabático e de
capacidade térmica desprezível, a temperatura final da água será 22,58ºC.
16) O fenômeno elétrico produzido – aquecimento do fio – é chamado efeito Peltier.

Dê como resposta a soma das alternativas corretas.

A minha dúvida é apenas a alternativa 8.

Resposta

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1 + 4 + 8

[Brunoranery]

Olá scientist,

Primeiramente, precisamos descobrir a potência dissipada, pois é através da energia dissipada pelo resistor que a água será aquecida.

U = Ri
30 = 3R
R = 10 Ω

P = [tex3]\frac{U²}{R}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\frac{U²}{R}[/tex3]

P = [tex3]\frac{900}{10}[/tex3]

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[tex3]\frac{900}{10}[/tex3]

P = 90W

Descobrindo agora o calor transmitido com o tempo que deram na questão:

P = [tex3]\frac{Q}{\Delta t}[/tex3]

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[tex3]\frac{Q}{\Delta t}[/tex3]

Q = P [tex3]\Delta t[/tex3]

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[tex3]\Delta t[/tex3]

Q = 90 x 120 = 10800 J

Agora só jogar na fórmula
Q = mc [tex3]\Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta T[/tex3]

Vamos transformar o calor específico da água.
Irá de 1cal/g°C para 4186J/Kg°C
Ou pode transformar o calor trocado para que ele fique em calorias.

Assim temos:

10800 = 1 x 4186 x [tex3]\Delta T[/tex3]

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[tex3]\Delta T[/tex3]

[tex3]\Delta T[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\Delta T[/tex3]

= 2,58°C

Agora só somar à temperatura inicial já que a água está absorvendo o calor.
20 + 2,58 = 22,58°C.