3 Fuvest 2019 Um chuveiro elétrico que funciona em 220 V possui uma chave que comuta entre as posições “verão” e “inverno”. Na posição “verão”, a s...

Para resolver essa questão, podemos utilizar a equação que relaciona a potência elétrica, a resistência elétrica e a diferença de potencial elétrico: P = V²/R Onde: P é a potência elétrica em watts (W) V é a diferença de potencial elétrico em volts (V) R é a resistência elétrica em ohms (Ω) Na posição "verão", a resistência elétrica do chuveiro é de 22 Ω. Assim, a potência elétrica do chuveiro é: P = (220²)/22 = 2200 W Sabendo que a variação de temperatura na posição "verão" é de 5 ºC, podemos utilizar a equação que relaciona a potência térmica, a massa de água, o calor específico da água e a variação de temperatura: Q = m.c.ΔT Onde: Q é a potência térmica em watts (W) m é a massa de água em quilogramas (kg) c é o calor específico da água em joules por quilograma por grau Celsius (J/kg.ºC) ΔT é a variação de temperatura em graus Celsius (ºC) Assumindo que a massa de água é constante e que o calor específico da água é de 4,18 J/kg.ºC, podemos escrever: Q = 2200 = m.4,18.5 Assim, a massa de água que passa pelo chuveiro em 1 segundo é: m = 2200/(4,18.5) = 104,8 g/s Na posição "inverno", a resistência elétrica do chuveiro é de 11 Ω. Assim, a potência elétrica do chuveiro é: P = (220²)/11 = 4400 W Utilizando a mesma equação que relaciona a potência térmica, a massa de água, o calor específico da água e a variação de temperatura, podemos escrever: 4400 = m.4,18.ΔT Substituindo o valor de m encontrado anteriormente, temos: 4400 = 0,1048.4,18.ΔT ΔT = 20 ºC Portanto, a variação de temperatura na posição "inverno" é de 20 ºC. A alternativa correta é a letra E.