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Ano: 2019 Banca: VUNESP Órgão: SÃO CAMILO Prova: VUNESP - 2019 - SÃO CAMILO - Processo Seletivo - 2º Semestre de 2019 - Medicina |
Q1798270 Física
Em um experimento no nível do mar, um circuito elétrico é constituído por três resistores ôhmicos, um gerador de resistência interna desprezível, fios ideais e uma chave interruptora Ch, também ideal, inicialmente aberta. O resistor de 10 Ω está totalmente envolvido por um grande bloco de gelo a 0 ºC.
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Considerando que o calor latente de fusão do gelo é 320 J/g e que o gelo derrete apenas devido ao calor dissipado pelo resistor em seu interior, se a chave permanecer fechada por um minuto, a massa de gelo que derreterá será de
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O ponto chave dessa questão é saber que a potência dissipada por um resistor se calcula pela fórmula P=R x I².

corrente : u=r.i

120= 60.i

I=2 A

P= R x i²

P= 10.2² = 40 W

P= energia / tempo

40= 320.m / 60 segundos

40.60 = 320.m

m = 7,5 g

Eu estava tentando usar P = U²/R. -> P=120²/10

Essa forma está errada, pois em resistores em série, a DDP é diferente para cada resistor. Pense assim, quanto maior a resistência, mais difícil será para o elétron passar, imagine que ele passe pelo resistor de 25 ohms (difícil) e depois vá passar por um de 10 ohms (fácil), perceba que o elétron passará mais facilmente pelo de 10. Sabendo também que a potencia é energia pelo tempo, então como o elétron vai passar com um tempo menor no resistor de 10, aumentará a potencia. É o que ocorre em nosso chuveiro, a resistência menor é a que gera maior energia dissipada (efeito Joule).

Então voltando ao exercício, os 120 Volts do gerador será distribuído entre os resistores da seguinte forma:

U total = 120 V

R total = 25+25+10 = 60 ohms

U=R.i

120=60.i

i=2A

U total = U1 + U2 + U3

120 = R1.i + R2.i + R3.i

Estou fazendo essa redundância apenas para fins educativos:

120=25x2+25x2+10x2

120=120

Percebeu que a DDP é dividida entre os resistores ?

Então o correto é utilizar P = U²/R da seguinte forma: P= (10x2)²/10 = 40 W

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