Resistência equivalente

1 - No circuito abaixo temos a associação de quatro resistores em série sujeitos a uma determinada ddp. Determine o valor do resistor equivalente dessa associação.

             

   Resolução: 

 

2 - (CESGRANRIO - 2012 - Petrobras - Técnico de Logística de Transporte Júnior - Operação-2012) Considerando-se que todos os elementos do circuito e instrumentos sejam ideais, a leitura do voltímetro V, em volts, e a do amperímetro A, em ampère, posicionados no circuito abaixo, são, respectivamente,

a) 3 e 0,6

b) 3 e 6

c) 3 e 1,2

d) 6 e 0,6

e) 6 e 1,2

Resolução:

Primeiramente vamos calcular a resistência equivalente no trecho AB:

A resistência equivalente no trecho AB (Resistências em paralelo) é dada por:

Assim  a nova configuração do circuito poderá ser representada por:

A resistência equivalente no trecho AC (Resistências em série) será calculada:

Intensidade da corrente elétrica do circuito:

Intensidade da corrente elétrica no amperímetro A será:

Como a intensidade de corrente elétrica é a mesma nos dois resistores (mesma resistência):

Portanto a leitura do voltímetro V é de 6 volts e a do amperímetro A é de 0,6 ampère.

3 - Considere a associação de resistores em paralelo da figura a seguir:

Determine:

a) A resistência equivalente da associação;

 

b) A ddp (U) em cada resistor;

Como os três resistores estão ligados em paralelo, a ddp em cada resistor a mesma:

c) A intensidade de corrente elétrica(i);

d) A intensidade de corrente elétrica em cada resistor.

Cálculo da intensidade de corrente elétrica no resistor 1.

Cálculo da intensidade de corrente elétrica no resistor 2.

Cálculo da intensidade de corrente elétrica no resistor 3.

4 - Na figura R1 = 2 Ω e R2 = 6 Ω estão associados em paralelo, e a ddp entre os pontos A e B vale 6 V.

                          

Calcule:

a) a resistência equivalente;                                                                                                                    

  

b) a corrente em cada resistor;     

  
 

c) a corrente total;

 

d) a potência dissipada em cada resistor;      

                                                                                                        

e) a potência total.      

 

        

Eletrodinâmica

1 - Por um motor elétrico passa uma corrente de 0,5 A. O mesmo é ligado a uma rede de tensão 220 V. Qual é a potência elétrica desse motor?

a) 80 W

b) 1 000 W

c) 120 W

d) 320W 

e) 110 W

Resposta:

P = ? 

i = 0,5 A

U = 220 V 

P = U ⋅ i

P = 220 ⋅ 0,5

P = 110 W

2 - Por um resistor faz-se passar uma corrente elétrica “i” e mede-se a diferença de potencial U. Sua representação gráfica está esquematizada abaixo.

Determine:
a) A resistência elétrica do resistor.
b) A intensidade da corrente que percorre o resistor, quando sob diferença de potencial de 9,5V.

Resolução:

3 - Um chuveiro elétrico de potência elétrica 4 400 W é ligado a uma tomada de tensão 220 V. Determine a corrente elétrica que passa na resistência elétrica.

Resposta:

i = ? 

P = 4 400 W

U = 220 V 

P = U ⋅ i

4 400 = 220 ⋅ i

i = 20 A

4 - Um estudante de ensino médio, que costuma usar o computador para fazer pesquisas na internet, esquece o computador ligado durante 60 horas num final de semana. Sabendo-se que, nessa situação, a potência elétrica dissipada pelo computador é de 240 W, a energia desnecessariamente gasta enquanto o computador esteve ligado foi de:

a) 4 kWh.          b) 14,4 W/h.        c) 4 J. 

d) 14,4 kJ.         e) 14,4 kWh.

Resposta:

5 - Determine a energia elétrica, em joule, de uma lâmpada de potência elétrica 50 W consumida em 6 segundos.

Resposta:

6 - Um chuveiro elétrico tem potência de 2 kW. Sendo ligado durante 2 horas, calcule a energia elétrica em:

a) quilowatt-hora;       b) joule.

Respostas:

7 - A intensidade de corrente elétrica que percorre um resistor é 0,5 A. Sendo a diferença de potencial entre os terminais desse resistor igual a 126 volts, determinar:

a) a potência elétrica dissipada no resistor; 

b) a elétrica resistência do resistor.

Resolução:
a)






8 - A potência elétrica dissipada em um resistor é 50 W. Sabendo que a intensidade de corrente elétrica que percorre o resistor é 0,1 A, calcule:

a) a tensão elétrica entre seus terminais;

b) a elétrica resistência do resistor.

Respostas:

U = 500 V

b) 

R = ?

U = 500V

i = 0,1 A

U = R ⋅ i

500 = R ⋅ 0,1

R = 5 000 Ω

9 - Qual o valor de voltagem a ser aplicada num resistor de 36 Ω para que ele seja percorrido por uma corrente de 3 A?

Resposta:

10 - Uma quantidade de carga de 900 coulombs passa uniformemente pela secção transversal de um fio condutor durante um minuto e meio. Qual a intensidade da corrente elétrica, em ampères, nesse condutor?

Resolução:

11 - As extremidades de um fio com resistência igual a 32 Ω estão ligadas a uma tensão de 2 V. Qual a intensidade da corrente que passa pelo fio?

12 - Um fio condutor foi ligado a um gerador ideal, que mantém entre seus terminais uma tensão U = 220 volts. Determine o valor da resistência desse fio sabendo que a corrente é de 2 A.

Resolução:

Calorimetria

A calorimetria é a ciência que estuda as trocas de calor entre corpos ou sistemas. Um dos principais conceitos em calorimetria é o calor sensível, que é a quantidade de calor que provoca uma variação na temperatura de um corpo, sem mudar seu estado físico. A fórmula básica para calcular o calor sensível é:

Onde:

•  Q  é a quantidade de calor (em joules, J).

•  m  é a massa do corpo (em quilogramas, kg).

•  c  é o calor específico do material (em J/kg°C).

• ΔT  é a variação de temperatura (em °C).

Além disso, há o calor latente, que é o calor necessário para mudar o estado físico de uma substância (como de sólido para líquido, ou de líquido para gasoso) sem alterar sua temperatura. O cálculo do calor latente é dado por:

Onde:

•  Q  é a quantidade de calor.

•  m  é a massa do corpo.

•  L  é o calor latente do material (em J/kg).

Em um sistema isolado, a soma das quantidades de calor trocadas é zero, ou seja, o calor perdido por um corpo é igual ao calor ganho pelo outro. Este princípio é conhecido como princípio da conservação da energia.

A calorimetria é amplamente utilizada em diversas áreas, como na engenharia, química, física e até na medicina, para medir a quantidade de energia envolvida em diferentes processos.

Exercícios

1 - Uma fonte de calor produz uma elevação de 20 °C para 40 ° C na temperatura de uma barra de ferro de massa 500 g. Sabendo que o calor específico do ferro é igual a 0,12 cal/g °C, calcule a quantidade de calor recebida pela barra.

Resolução:

2 - Determine a quantidade de calor necessária para derreter 200 g de gelo a 0°C.

Dado: L = 80cal/g.

Resolução:

m = 200 g

ou

3 - Calcule a quantidade de calor trocada por 400 gramas de cobre (c = 0,093 cal/g °C)
quando a sua temperatura varia de:

a) 20 °C a 300 °C;

b) 135 °C a – 5 °C.

Resolução:

a)

b)






4 - A temperatura de um corpo de massa 300 g varia de 10 °C a 30 °C quando recebe 200 cal. Determine:

a) O calor específico do corpo;

b) Sua capacidade térmica.

Resolução:
a)

b)

5 - O calor específico do ferro é igual a 0,110 cal/g°C. Determine a temperatura final de uma massa de 400g de ferro à temperatura de 20°C, após ter cedido 500 cal.

Resolução

(Cedeu calor: Q < 0)

6 - (UERJ) O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida.

O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a:

a) 70.         b) 80.          c) 90.          d) 100.

Resolução:

Na fase líquida:

7 - No exercício anterior, qual é o calor específico da substância no estado sólido?

Resolução: