Flashcard FC279430
Com tensão fixa, como a resistência elétrica afeta a potência dissipada e a elevação de temperatura em igual intervalo de tempo?
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Com tensão fixa, como a resistência elétrica afeta a potência dissipada e a elevação de temperatura em igual intervalo de tempo?
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Resposta
Maior resistência → menor potência e menor elevação de temperatura; menor resistência → maior potência e maior elevação de temperatura.Explicação:
Usa-se \(P=\dfrac{U^2}{R}\). Com \(U\) fixo, \(P\) é inversamente proporcional a \(R\).
Além disso, \(P=\dfrac{Q}{\Delta t}\) e \(Q=mc\Delta T\), logo, para mesmo \(m\), \(c\) e \(\Delta t\), \(\Delta T\) é proporcional a \(P\).
Portanto, reduzindo \(R\) aumenta \(P\) e, em igual tempo, aumenta \(\Delta T\).
Exemplo:
Considere \(U=220\ \text{V}\). Para \(R_1=50\ \Omega\) e \(R_2=200\ \Omega\):
\(P_1=\dfrac{220^2}{50}=968\ \text{W}\)
\(P_2=\dfrac{220^2}{200}=242\ \text{W}\)
Se aquecemos \(m=1\ \text{kg}\) de água (\(c\approx4180\ \text{J/kg·K}\)) por \(\Delta t=60\ \text{s}\):
\(Q_1=P_1\Delta t=968\cdot60=58080\ \text{J}\) → \(\Delta T_1=\dfrac{58080}{4180}\approx13{,}9^\circ\text{C}\)
\(Q_2=P_2\Delta t=242\cdot60=14520\ \text{J}\) → \(\Delta T_2=\dfrac{14520}{4180}\approx3{,}5^\circ\text{C}\)
Logo, a menor resistência produz potência maior e maior elevação de temperatura no mesmo tempo.
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/278385
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