Um resistor está conectado a uma fonte e imerso em um recipiente contendo 100 g de água a 20 °C. Esse resistor, quando a fonte é ligada, fornece à água uma potência de 100 W. Sendo

Gabarito

A

Comentário do professor

Para chegar à alternativa correta, calculemos o calor necessário para aquecer a água. A expressão é \(Q = m\,c\,\Delta T\), com \(m=100\ \text{g}\), \(c=4{,}2\ \text{J/g°C}\) e \(\Delta T=80-20=60\ °C\).

Substituindo, obtemos \(Q = 100 \times 4{,}2 \times 60 = 25\,200\ \text{J}\). Aqui, calor é a energia que a água precisa receber para subir de temperatura.

A fonte fornece potência \(P=100\ \text{W}=100\ \text{J/s}\). O tempo necessário vem de \(t = Q/P\), ou seja \(t = 25\,200/100 = 252\ \text{s}\).

Convertendo para minutos: \(252\ \text{s} = 252/60 = 4{,}2\ \text{min}\). Portanto, o resistor deve permanecer ligado por 4,2 minutos. Consideramos que não há perdas térmicas e que toda a potência é absorvida pela água.