Circuito - Eletricidade e calorimetria

Um professor, tentando relacionar a energia elétrica com a energia térmica, montou o circuito a seguir, em que E é a força eletromotriz do gerador, r é a resistência interna do gerador, R1 e R2 são resistores ôhmicos, A é um amperímetro ideal e V, um voltímetro ideal. Abrindo a chave ch, o voltímetro ideal indica 50V. Com a chave fechada, o voltímetro passa a indicar 40V, o amperímetro 15A e a energia elétrica dissipada pelo resistor R2 é integralmente utilizada para aquecer 200 g de água de 10 oC para 50 oC em 80 s. 
(Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; 1,0 cal = 4,0 J.)



Pode‐se afirmar que o valor de R1 é
A) 8,0 Ω.         B) 6,5 Ω.            C) 4,0 Ω.              D) 1,0 Ω.

GABARITO: A

Olá, como está?


Primeiramente, vamos calcular a potência em R2

E= m.c.∆θ.4 (multipliquei por 4 porque precisa ser em Joule)
P= E/T
P= m.c.∆θ.4/T
P= 200.1.40.4/80
P= 400W

Sabemos que R2 está submetido a uma DDP de 40V
Sendo assim:
P= U²/R₂
400= 40.40/R₂
R₂= 4 Ω

Sabemos que a DDP é 40V
Portanto:
U= r₂.i₂
40= 4.i₂
i₂= 10 A

Se chegam 15A ali no nó, 10 vão para a resistência R2, temos que 5 irá para a resistência R1

Sabemos também que essa resistência R1 está submetida a uma ddp de 40V

Sendo assim:

U=r₁.i₁
40=r₁.5
r₁= 8 Ω




Certinho? Qualquer coisa é só falar!

Excelente solução. Parabéns!

nossa, mestre Élcio, muito obrigada! Ganhei minha noite com um elogio vindo do senhor!

Perfeito! Muito obrigado, Monica!

imagina! precisando é só postar que estamos aqui!