Questões comentadas EFOMM de Matérias Diversas | 182733

#182733
Concurso: EFOMM
Cargo: . Cargos Diversos
Banca: . Bancas Diversas
Matéria: Matérias Diversas
Tipo: Múltipla escolha
Comentários: 1

fácil

(1,0)

Considere um aquecedor constituído por um circuito contendo um resistor de 1,0 Ω ligado a um gerador ideal de força eletromotriz (fem) ajustável. Deseja-se utilizar o efeito Joule para vaporizar, em 30 minutos,2,0 dos 5,0 litros de água contidos em um recipiente isolado termicamente e à temperatura de 10º C. Supondo que não existam perdas para o meio, para o recipiente e para o próprio circuito, qual é, aproximadamente, a fem necessária para que o objetivo seja cumprido?
(Considere: calor específico da água 4,0 kJ / kgºC; calor latente de vaporização da água 2230 kJ/kg; densidade da água 1kg/1)

a) 8V
b) 16V
c) 59V
d) 72V
e) 110V

Comentários da questão

- 10/11/2025 às 08:19
Vamos direto ao cálculo (passos curtos):

Dados:

(m=2{,}0\ \text{kg}) (2 L)

(c=4{,}0\ \text{kJ/kg}\cdot^\circ\text{C}=4{,}0\times10^{3}\ \text{J/kg}\cdot^\circ\text{C})

(\Delta T=100-10=90^\circ\text{C})

(L=2230\ \text{kJ/kg}=2{,}23\times10^{6}\ \text{J/kg})

(R=1{,}0\ \Omega)

(t=30\ \text{min}=1800\ \text{s})

Energia total necessária: [ E = m c \Delta T + m L =2\cdot(4{,}0\times10^{3})\cdot90 + 2\cdot(2{,}23\times10^{6}) ] [ E = 720000 + 4{,}46\times10^{6} = 5{,}18\times10^{6}\ \text{J} ]

Potência média: [ P=\frac{E}{t}=\frac{5{,}18\times10^{6}}{1800}\approx 2878\ \text{W} ]

Tensão necessária no resistor ((P=V^2/R)): [ V=\sqrt{P,R}=\sqrt{2878\cdot1}\approx 53{,}7\ \text{V} ]

A alternativa mais próxima é (c) 59 V.