3 Lista 2 - Potência Elétrica e Calorimetria

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Extensivo de Física Ext F 14.5 ELETRODINÂMICA 
Lista 2 
Potência dissipada por resistor 
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1. (Unesp) Para compor a decoração de um ambiente, duas
lâmpadas idênticas, L1 e L2, com valores nominais (100 V – 100
W), devem ser ligadas em paralelo a uma fonte de tensão
constante de 200 V. Deseja-se que L1 brilhe com uma potência
de 100 W e que L2 brilhe com uma potência de 64 W. Para que
as lâmpadas não queimem, dois resistores ôhmicos, R1 e R2, com
valores convenientes, são ligados em série com as respectivas
lâmpadas, conforme o esquema representado na figura.
Considerando todos os fios utilizados na ligação como ideais e 
que as lâmpadas estejam acesas e brilhando com as potências 
desejadas, é correto afirmar que os valores das resistências de 
R1 e R2, em ohms, são, respectivamente, iguais a 
a) 200 e 100.
b) 200 e 150.
c) 100 e 150.
d) 100 e 300.
e) 100 e 200.
2. (Unisinos) Têm-se duas lâmpadas com os seguintes dados
nominais: 1L (40 W e 220 V) e 2L (60 W e 220 V). 
Sobre elas, afirma-se que: 
I. Ao ligá-las em série, na rede de 220 V, a lâmpada 1L brilha
mais intensamente;
II. Ao ligá-las em paralelo, na rede de 220 V, a lâmpada 2L
brilha mais intensamente;
III. Ao ligar a lâmpada 2L na rede de 110 V, seu brilho é menor
que quando ligada em 220 V.
Dessas afirmativas: 
a) apenas I está correta.
b) apenas II está correta.
c) apenas I e II estão corretas.
d) apenas I e III estão corretas.
e) I, II e III estão corretas.
3. (Ita) Morando em quartos separados e visando economizar
energia, dois estudantes combinam de interligar em série cada
uma de suas lâmpadas de 100 W. Porém, verificando a redução
da claridade em cada quarto, um estudante troca a sua lâmpada
de 100 W para uma de 200 W, enquanto o outro também
troca a sua de 100 W para uma de 50 W. Em termos de
claridade, houve vantagem para algum deles? Por quê?
Justifique quantitativamente.
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4. (Unifesp) Observe a charge.
Em uma única tomada de tensão nominal de 110V, estão 
ligados, por meio de um adaptador, dois abajures (com 
lâmpadas incandescentes com indicações comerciais de 40W–
110V), um rádio-relógio (com potência nominal de 20W em 
110V) e um computador, com consumo de 120W em 110V. 
Todos os aparelhos elétricos estão em pleno funcionamento. 
a) Utilizando a representação das resistências ôhmicas
equivalentes de cada aparelho elétrico como RL para cada
abajur, RR para o rádio-relógio e RC para o computador,
esboce o circuito elétrico que esquematiza a ligação desses 4
aparelhos elétricos na tomada (adaptador) e, a partir dos
dados da potência consumida por cada aparelho, calcule a
corrente total no circuito, supondo que todos os cabos de
ligação e o adaptador são ideais.
b) Considerando que o valor aproximado a ser pago pelo
consumo de 1,0kWh é R$0,30 e que os aparelhos
permaneçam ligados em média 4 horas por dia durante os 30
dias do mês, calcule o valor a ser pago, no final de um mês de
consumo, devido a estes aparelhos elétricos.
5. (Ita) Conforme a figura, um circuito elétrico dispõe de uma
fonte de tensão de 100 V e de dois resistores, cada qual de 0,50
Ω . Um resistor encontra-se imerso no recipiente contendo 2,0
kg de água com temperatura inicial de 20ºC, calor específico
4,18 kJ/kg.ºC e calor latente de vaporização 2230 kJ/kg. Com a
chave S fechada, a corrente elétrica do circuito faz com que o
resistor imerso dissipe calor, que é integralmente absorvido pela
água. Durante o processo, o sistema é isolado termicamente e a
temperatura da água permanece sempre homogênea. Mantido
o resistor imerso durante todo o processo, o tempo necessário
para vaporizar 1,0 kg de água
a) 67,0 s.
b) 223 s.
c) 256 s.
d) 446 s.
e) 580 s.
6. (ITA-SP) A casa de certo professor de Física do ITA, em São
José dos Campos, têm dois chuveiros elétricos que consomem
4,5kW cada um. Ele quer trocar o disjuntor geral da caixa de
força por um que permita o funcionamento dos dois chuveiros
simultaneamente com um aquecedor elétrico (1,2kW), um ferro
elétrico (1,1kW) e 7 lâmpadas comuns (incandescentes) de
100W. Disjuntores são classificados pela corrente máxima que
permitem passar. Considerando que a tensão da cidade seja de
220V, o disjuntor de menor corrente máxima que permitirá o
consumo desejado é então de:
a) 30 A b) 40 A c) 50 A d) 60 A e) 80 A
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7. (Unicamp) Um escritório tem dimensões iguais a 5m x 5m x
3m e possui paredes bem isoladas. Inicialmente a temperatura
no interior do escritório é de 25ºC. Chegam então as 4 pessoas
que nele trabalham, e cada uma liga seu microcomputador.
Tanto uma pessoa como um microcomputador dissipam em
média 100 W cada na forma de calor. O aparelho de ar
condicionado instalado tem a capacidade de diminuir em 5ºC a
temperatura do escritório em meia hora, com as pessoas
presentes e os micros ligados. A eficiência do aparelho é de 50%.
Considere o calor específico do ar igual a 1000 J/(kgºC) e sua
densidade igual a 1,2 kg/m3.
a) Determine a potência elétrica consumida pelo aparelho de ar
condicionado.
b) O aparelho de ar condicionado é acionado automaticamente
quando a temperatura do ambiente atinge 27ºC, abaixando-a
para 25ºC. Quanto tempo depois da chegada das pessoas no
escritório o aparelho é acionado?
8. (Espcex (Aman)) Num recipiente contendo 4,0 litros de
água, a uma temperatura inicial de 20 C,° existe um resistor
ôhmico, imerso na água, de resistência elétrica R 1 ,= Ω
alimentado por um gerador ideal de força eletromotriz
E 50 V,= conforme o desenho abaixo. O sistema encontra-se
ao nível do mar.
A transferência de calor para a água ocorre de forma
homogênea. Considerando as perdas de calor desprezíveis para
o meio, para o recipiente e para o restante do circuito elétrico,
o tempo necessário para vaporizar 2,0 litros de água é
Dados:
calor específico da água 4 kJ / kg C= °
calor latente de vaporização da água 2.230 kJ / kg=
densidade da água 1kg / L=
a) 4.080 s
b) 2.040 s
c) 3.200 s
d) 2.296 s
e) 1.500 s
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9. (Epcar (Afa)) Em um chuveiro elétrico, submetido a uma
tensão elétrica constante de 110 V, são dispostas quatro
resistências ôhmicas, conforme figura abaixo.
Faz-se passar pelas resistências um fluxo de água, a uma mesma 
temperatura, com uma vazão constante de 1,32 litros por 
minuto. 
Considere que a água tenha densidade de 31,0 g / cm e calor 
específico de 1,0 cal / g C,° que 1cal 4 J= e que toda energia 
elétrica fornecida ao chuveiro seja convertida em calor para 
aquecer, homogeneamente,a água. 
Nessas condições, a variação de temperatura da água, em C,° 
ao passar pelas resistências é 
a) 25
b) 28
c) 30
d) 35
1. C 2. E
3. Levou vantagem aquele que trocou a lâmpada de 100 W
pela de 50 W. 4. a) 2 A b) R$ 7,92
5. E 6. D 7. a) Ptotal = 2100 W b) 3 min 45 s
8. D 9. A
Gabarito 
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