Lista de Exercícios Resolvidos - Eletricidade para Biocombustíveis - FATEC

CENTRO PAULA SOUZA COMPÊNCIA EM ENSINO PÚBLICO TECNOLÓGICO Faculdade de Tecnologia de Piracicaba Curso de Tecnologia em Biocombustíveis 4ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE ELETRICIDADE Para entregar 01 Uma das extremidades de um condutor de ferro cujo diâmetro mede 383 mm está soldada numa das extremidades de um condutor de tungstênio cujo diâmetro é igual a 90 cm Por esses condutores composto passa uma corrente constante i de 185 A Qual é o valor da densidade de corrente em cada condutor 02 Uma barra retangular de Cobre tem por dimensões 50 cm x 50 cm x 600 cm a Qual é o valor da resistência medida entre as duas faces quadrangulares b entre as duas faces retangulares opostas A resistividade do carbono a 20 oC é igual a 172107 m 03 Um condutor de comprimento L igual a 50 cm e diâmetro d de 185 mm carrega uma corrente i de 375 A O condutor dissipa energia térmica numa taxa P de 1800 mW Qual a resistividade do material 04 Um fio de Cu tem comprimento 800 cm e área de secção transversal de 22 mm2 A resistividade do Cu a 0 oC é de 172108 m Determine a resistência desse fio a 0 oC 05 A resistência de uma espira de cobre é de 835 a 15 oC Qual é a resistência a 120 oC Considerar para o Cobre α 43103 oC 1 06 Um aluno necessita de um resistor que ligado a uma tomada de 127 V gere 4200 W de potência térmica Ele constrói o resistor usando fio de constantan n0 30 com área de secção transversal de 18102 mm2 e condutividade elétrica de 5106 m1 Quantos metros de fio deverão ser utilizados para a construção deste resistor 07 Um fio condutor de cobre possui 900 cm de comprimento e d 168 mm de diâmetro Se a resistividade do cobre a 0 C é de 172108 Ωm Determine a a resistência desse fio a 0 C b A resistência a 95 C Considere para o cobre α 43103 C1 08 Um ferro elétrico tem resistência ôhmica de 250 Sabendose que ele é utilizado durante 235 h por dia e que a tensão da rede elétrica é de 127 V qual é o custo da utilização em um mês Considerar 1 kWh R 070 09 Um aparelho elétrico com inscrição 44500 W 220 V foi ligado em uma rede de 127 V durante 3 horas e 15 min por dia Determine o custo da utilização deste aparelho em um mês Considerar 1 kWh R 070 10 Um aluno de Biocombustíveis desejase projetar um aquecedor elétrico que seja capaz de elevar a temperatura de 160 kg de água de 18 oC até o ponto de ebulição em três horas e 28 min Se ele for ligado em 220 volts quantos metros de fio de constantan condutividade elétrica de 2106 m1 e área 90 mm2 deverão ser adquirido para construção deste resistor Adote c 1 calgoC e 10 cal 418 J 11 Um aquecedor de imersão ligado a uma fonte de tensão contínua de 1270 V aquece 30 Kg de água de 12 oC a 60 oC em 290 minutos Calcular a resistência elétrica do aquecedor Adote c 1 calgoC e 10 cal 418 J 12 Qual seria a resistência de uma espira de aquecimento que será usada para aumentar a temperatura de 46 litros de H2O de 16oC ao ponto de ebulição em 280 segundos O aquecedor opera em uma linha de 127 V Adote dH2O 10 gcm3 c 1 calgoC e 10 cal 418 J 13 Uma pessoa bebe um litrão de cerveja a 2 oC Admitindo que a temperatura dessa pessoa de 366 oC responda a Qual é a energia que essa pessoa transfere para cerveja b Caso a energia absorvida pela cerveja fosse totalmente utilizada para acender uma lâmpada de 200 W durante quanto tempo ela permaneceria acessa Considerar aproximadamente o calor específico da cerveja 125 calg oC 10 cal 418 J e a densidade da cerveja d 10 gcm3 14 A área da seção reta de um trilho de bonde é igual a 700 cm2 Uma linha de bonde possui uma extensão de 20 km Calcule a resistência total dos dois trilhos dessa linha supondo que a resistividade do aço seja igual a 80x107 m 15 Determine a potência dissipada nos resistores R1 R2 R3 R6 no circuito abaixo Considere R1 10 Ω R2 5 Ω R3 20 Ω R4 5 Ω R5 30 Ω R6 40 Ω 16 Um chuveiro elétrico de dados nominais 4800 W 220 V é utilizado por uma família em uma residência durante 85 minutos por dia em uma rede de 1270 V Qual foi o custo aproximado desta utilização durante um mês se cada kWh custa aproximadamente R 070 R1 R2 R3 R4 R5 R6 160 V 1 J I nπ² I n d2 ² 4I n d² Jfe 4185 π38310³² 160610⁶ Am² Jw 4185 π910³ ² 2908 Am² 2 R ρ l A a R 172 10⁷ 60 10² 5 10²² 413 10⁵ Ω b R 172 10⁷ 5 10² 5 10² 60 10² 2867 10⁷ Ω 3 P R I² 180 10³ W R 375 A R 48 10² Ω R ρ l A 48 10² ρ 50 10² π 1852 10³² ρ 258 10⁷ Ωm 4 R 172 10⁸ 80 10² 22 10⁶ 625 10³ Ω 5 ρ ρ₀ 1 α Δ T ρ ρ₀ 1 43 10³ 105 14515 ρ₀ R₀ ρ₀ l A R ρ l A 14515 ρ₀ l A 14515 R₀ 1212 Ω ρ₀ R₀ A l 6 P V² R 4200 127² R R 384 Ω R ρ l A 384 5 10⁶ ¹ 1 18 10² 10⁶ l 3456 m σ¹ l A 7 a R₀ ρ₀ l A 172 10⁸ 90 10² π 4682 10³² 222 10³ Ω b R R₀ ρ ρ₀ R₀ 1 α Δ T R R₀ 1 α Δ T R 222 10³ 1 43 10³ 95 313 10³ Ω 8 P V² R P 127² 25 64516 W Numero de horas 235 h x 30 d 705 h mês E P Δ t 64516 10³ KW 705 h 45484 KWh Preço final 45484 KWh x 070 R KWh R 3184 9 Ps V² R 4450 220² R R 1088 Ω Ps 127² 1088 148245 W Es 148245 10³ 325 h 30 d 14454 KWh Preço final 14454 070 R 10118 10 Q para levar água até o ponto de ebulição T 100 C Q m c Δ T 160 418 10³ 82 54 8416 Kj Potência 220² R Elétrica Potência Δ t 220² R 3 60 60 28 60 220² R 12480 Q 548416 10³ R 11 Ω R ρ l A 11 1 2 10⁶ 1 9 10⁶ l 198 m 1 σ l A 11 Q 3103 418 48 602 kJ Ps 1272 R Q 1272 R Δt 602 103 1272 R 29 602 R 466 Ω 12 Q 46 103 418 84 1615 kJ Ps 1272 R Q 1272 R 280 1615 103 R 279 Ω 13 a Q 1103 418 5c 386 161 kJ b 200 Δt 161 kJ 805s 14 R 8107 2103 70104 023 Ω 15 10 Ω 5 Ω i1 i3 20 Ω ρ 5 Ω i4 2 Ω 10 Ω 4 Ω i1 5 Ω 1714 Ω i i2 10 A 2 Ω 40 Ω 160 V 160 V 10 Ω 59 Ω 160 V i 160 159 10 A ci ci2 e 9 ci 5 1714 i2 ci1 656 A ci2 344 A ci ci3 ci4 e 20 ci3 5 ci4 ci3 131 A ci4 524 A ci5 197 A ci5 ci6 e 30 ci5 40 ci6 ci6 147 A As potências são P1 10 102 1 kW Pa2 5 6562 21517 W P3 20 1312 3432 W P6 40 1472 8644 W 16 Ps 2202 Rg 4800 R 10 Ω Pf 1272 10 1613 W 1613 kW 425 h 425 h Δt 30 E Ps Δt 1613 6855 07 1448 6855 kwh