Pergunta:
Um vaporizador converte 500 cm3 de água por hora em vapor de água, quando submetido a uma diferença de potencial de 120 V. Sabendo que são necessários 2. 160 J de energia para vaporizar 1g de água e considerando a perda de calor desprezível, a resistência elétrica do resistor do vaporizador tem valor, em W, igual a: Dado: densidade da água = 1 g/cm3
Vamos dar umas voltas por aqui.
A primeira coisa que precisamos saber é quanto calor esse vaporizador está dando para vaporizar esses 500cm³ de água. Como nos foi informado que 2160J valorizam 1g de água e temos 500cm³ = 500g (densidade) de água, o calor total transferido para o líquido é dado por:
2160 • 500 = 1.080.000J.
Além disso, nos foi dito que o vaporizador faz esse serviço em 1 hora ou, em segundos, 3600 segundos. Com a energia fornecida (∆E) e o tempo percorrido (∆t), podemos calcular a potência (P), em watts, deste vaporizador:
P = ∆E/∆t –> P = 1.080.000/3600 —> P = 300W
Aí vem o pulo do gato: em circuitos elétricos, quem gera o calor num chuveiro ou num aquecedor é o resistor. Sendo assim, considerando que o vaporizador só tem um resistor, uma das formas de calcular a potência deste é pela expressão:
P = U²/R,
sendo U a diferença de potencial e R a resistência do resistor. Assim, utilizando os dados do problema e a potência que encontramos anteriormente, temos que:
300 = 120²/R —> R • 300 = 14400 —> R = 14400/300 —> R = 48 Ω
Espero ter ajudado!
Guilherme Goulart Gomes
Desenvolvedor Full Stack com formação em Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ADS). Especialista em tecnologia e SEO, Guilherme dedica-se a transformar informações complexas em guias práticos e acessíveis no portal Boa Nota.
