Resolução das atividades complementares Física ... - WebTVMarista

28 (PUC-SP) No lustre da sala de uma residência, cuja tensão de entrada é de 110 V, estão colocadas
duas lâmpadas “queimadas” de potência nominal igual a 200 W cada, fabricadas para funcionarem ligadas à
rede de 220 V. Para substituir as “queimadas” por uma única, que ilumine o ambiente da mesma forma que
as duas lâmpadas anteriores iluminavam, será preciso que a especificação desta nova lâmpada seja de:
a) 400 W – 110 V c) 200 W – 220 V e) 100 W – 220 V
b) 200 W – 110 V
Resolução:
d) 100 W – 110 V
• Determinação da resistência da lâmpada:
P 5
2 U
R
→ R 5
220 ? 220
200
5 242 �
• Potência que cada lâmpada dissipava quando ligada em 110 V.
P 5
2 U 110 ? 110
5 5 50 W
R
242
• Como são duas lâmpadas, a potência total dissipada era de 100 W. Logo a especificação da lâmpada
substituta deve ser: 100 W – 110 V.
29 (Unicamp-SP) Um forno de microondas opera na voltagem de 120 V e corrente de 5,0 A. Colocamse
neste forno 200 m, de água à temperatura de 25 °C. Admita que toda a energia do forno é utilizada para
aquecer a água. Para simplificar, adote 1,0 cal 5 4,0 J.
a) Qual a energia necessária para elevar a temperatura da água a 100 °C?
b) Em quanto tempo essa temperatura será atingida?
Resolução:
a) V 5 200 m, → m 5 200 g (d 5 1 g/m,)
H2O
c 5 1 cal/g ? °C
Dados 1 cal 5 4 J
u 5 25 °C
0
u 5 100 °C
Q 5 mc�u → Q 5 200 ? 1 ? (100 2 25) 5 15 000 cal ou 6 ? 104 J
E
b) P 5 Ui;
P 5
�t
4
E
6 10
Ui 5 120 ? 5 5 t s
�t
t
?
→ → � 5 100
�
1442443
30 (UnB-DF) Considere um resistor de resistência elétrica igual a 10 � conectado a uma fonte com uma
diferença de potencial de 100 V. O calor liberado pelo resistor é, então, utilizado para derreter um bloco de gelo
de 100 g a 0 °C. Quantos segundos serão necessários para derretê-lo totalmente? Despreze a parte fracionária
do resultado, considere o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e utilize a aproximação: 1 cal 5 4,2 J.
Resolução:
Para derreter o gelo: Q 5 m ? L → Q 5 100 ? 80 5 8 000 cal (33 600 J)
2 2
U 100
P 5 → P 5 5 1 000 W
R 10
E
33 600
P 5 → 1 000 5 →
�t 5 33,6 s
�t
�t