Resolução – FATEC 2016 – Física

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Considere as especificações técnicas de um chuveiro elétrico e responda às questões de números 35 e 36.

Questão 35

Deseja-se instalar em uma rede de 220 V apenas esse chuveiro elétrico e um disjuntor. O disjuntor é um dispositivo responsável pela proteção das instalações elétricas, interrompendo a passagem da corrente elétrica quando o valor nele especificado é ultrapassado. Dispõem-se dos seguintes modelos de disjuntores para uma determinada instalação elétrica.

Para que o chuveiro funcione normalmente nos dois seletores de temperatura, sem que haja riscos para o circuito, o disjuntor mais adequado a ser instalado é o
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) IV.
(E) V.

Lembre-se de que:
$$P = U\cdot i$$, em que P é dado em watts, U em volts e i em amperes.

Solução:

Primeiro precisamos saber qual a maior corrente em que o chuveiro irá trabalhar. Portanto, utilizaremos a maior potência para esse cálculo. \[P = U\cdot i \longrightarrow 5400 = 220\cdot i \longrightarrow i = 24,55\, A\] Precisamos de um disjuntor que permita uma corrente elétrica maior ou igual a do chuveiro, portanto devemos utilizar o disjuntor V.

Resposta: letra E.

Questão 36

Se toda a energia elétrica no chuveiro for transformada integralmente em energia térmica, quando o chuveiro for usado na posição inverno, o aumento da temperatura da água na vazão especificada, em graus Celsius, será de
(A) 25,7.
(B) 19,4.
(C) 12,9.
(D) 7,7.
(E) 6,5.

Lembre-se de que:

  • calor específico da água: 4.200 J/kg°C
  • densidade da água: 1 kg/L
  • 1 W = 1 J

Solução:

Aqui, basta descobrirmos qual a variação de temperatura para 5400 W ou 5400 J e $$\frac{3}{60}\, L/s$$ ou $$\frac{1}{20}\, kg$$ de água, que é a vazão em L/s.

\[Q = m\cdot c\cdot \Delta T \longrightarrow 5400 = \frac{1}{20}\cdot 4200\cdot \Delta T \longrightarrow \Delta T = 25,7^{\circ} C\] Resposta: letra A.

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