Resistencia eletrica

Física EM Calor Elétrica
. (ITA-SP) Com um certo material de resistividade elétrica p foi construída uma resistência na forma de um bastão de 5,0 cm de comprimento e secção transversal quadrada, de lado 5,0 mm. A resistência assim construída, ligada a uma tensão de 120 V, foi usada para aquecer água. Em operação, verificou-se que o calor fornecido pela resistência ao líquido em 10 foi de 1,7 x 10³ cal. Calcule o valor da resistividade p em Ω.m gabarito 0,01 nao entend o cálculo e as unidades
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Nicoli perguntou há 3 semanas

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Professor Angelo F.
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Respondeu há 3 semanas
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Bom dia Nicoli. Vamos lá:

1) O calor Q = 1700 cal * (4,18 Joules / 1 cal) = 7.106 Joules.

2) Como o tempo foi de 10 segundos, vamos calcular a potência correspondente; P = Q / t = 7.106 Joules / 10 s = 710,6 watts.

3) Vamos calcular a corrente fazendo i (corrente) = Potencia (watts) / tensão (volts) = 710,6 watts / 120 volts = 5,92 Ampere.

4) Vamos calcular a resistencia pelo "efeito Joule" ou seja Potencia = resistencia * (corrente)2 ---> R = P/i2 = 710,6 watts / (5,92)2 = 20,28 ohms.

5) Agora, vamos aplicar a equação R = rho * L (comprimento) / A(área) ; veja que como a "resistividade" é pedida em "ohms.m", temos que converter tudo para metros. Logo, 20,28 = rho * [5 cm * (1 m / 100 cm) ] / [ 5 mm * (1 m / 1000 mm)]2 -----> 20,28 ohms = rho * 2.000 m-1 

Veja que a seção transversal do bastão é um quadrado cuja área = (lado)2----> lado = 5 mm * (1 m /1000 mm) = 0,005 metros.----> A = (0,005 metros)2 = 0,000025 m2.

Veja também que o comprimento do fio precisa ser convertido para metros ou seja L = 5 cm * (1 m / 100 cm) = 0,05 metros.

rho = 20,28 / 2000 = 0,01014 ohms.m

Sucesso!!!!!!!

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Professora Aline S.
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Respondeu há 3 semanas

Para calcular a resistividade elétrica (p) do material da resistência, podemos seguir os seguintes passos:

1. Identificar as variáveis e seus valores:

  • ?: Resistividade elétrica do material (em ?m)
  • L: Comprimento da resistência (em m) = 5,0 cm = 0,05 m
  • A: Área da secção transversal da resistência (em m²) = (lado)² = (5,0 mm)² = (5,0 x 10?³ m)² = 2,5 x 10?? m²
  • V: Tensão aplicada à resistência (em V) = 120 V
  • Q: Calor fornecido pela resistência à água (em cal) = 1,7 x 10³ cal
  • J: Equivalente Joule-caloria (em J/cal) = 4,18 J/cal

2. Calcular a corrente elétrica (I):

  • Lei de Ohm: I = V/R
  • R = ?L/A
  • I = V/(?L/A)

3. Calcular a resistência (R):

  • R = V/I

4. Calcular a energia dissipada pela resistência (E):

  • E = VIt
  • t = tempo de operação (em s) = Q/(JIt)

5. Substituir as variáveis na equação da energia e resolver para ?:

  • E = VIt
  • Q/(JIt) = VIt
  • Q = V(I²t)
  • ?L/A * (I²t) = V(I²t)
  • ? = VA/L

6. Substituir os valores numéricos e calcular ?:

  • ? = (120 V) * (2,5 x 10?? m²) / (0,05 m)
  • ? = 0,01 ?m

Conclusão:

A resistividade elétrica do material da resistência é de 0,01 ?m.

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Professor Silas T.
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Respondeu há 3 semanas
Vamos separar os dados: @ = ? (resistividade elétrica) l (comprimento do fio) = 5 cm = 5 x 10^-2 m L (lado do quadrado) = 5 mm = 5 × 10^-3 m U (tensão) = 120 V Q (quantidade de calor ou energia) = 1,7 x 10^3 cal (como está em calorias, convertendo em Joules temos que:) = 1,7 x 10^3 * 4 (Joules) = 6,8 x 10^3 J t (variação do tempo) = 10 s Agora temos que ver as equações que iremos usar: *Área da seção transversal (A): A = L^2 A = (5 x 10^-3)^2 A = 25 × 10^-6 m^2 *Potência Térmica: Pot= Q,/t Pot = (6,8 x 10^3)/10 Pot= 6,8 x 10^2 W *Potência Elétrica Pot = U^2/R (multiplicando cruzado) R = U^2/Pot R = (120)^2/(6,8 x 10^2) R = 14400/6,8 x 10^2 R = 21,17 Ohms *2 Lei de Ohm R = @l/A (multiplicando cruzado) @ = RA/l @ = (21,7 * 25 × 10^-6)/(5 x 10^-2) @ = (529,25 x 10^-6)/(5 x 10^-2) @ = 105,85 x 10^-4 @ = 1,06 x 10^-2 Ohms*metro
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Professor Diego L.
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Respondeu há 1 semana
Para calcular a resistividade elétrica \( \rho \) do material, utilizamos a fórmula: \[ Q = \frac{V^2 \cdot t}{\rho \cdot L \cdot A} \] onde: - \( Q \) é a quantidade de calor fornecida pela resistência ao líquido em calorias (1,7 x 10^3 cal), - \( V \) é a tensão aplicada à resistência em volts (120 V), - \( t \) é o tempo de operação em segundos (10 s), - \( \rho \) é a resistividade elétrica do material em ohm-metros (?.m), - \( L \) é o comprimento da resistência em metros (5,0 cm = 0,05 m), - \( A \) é a área da secção transversal da resistência em metros quadrados. Para o cálculo da área \( A \) da secção transversal da resistência, como é quadrada, temos: \[ A = lado^2 = (5,0 \times 10^{-3} \text{ m})^2 = 25 \times 10^{-6} \text{ m}^2 \] Substituindo os valores conhecidos na fórmula da resistividade, temos: \[ 1,7 \times 10^3 = \frac{(120)^2 \times 10}{\rho \times 0,05 \times 25 \times 10^{-6}} \] 1,7 \times 10^3 = \frac{144000}{\rho \times 1,25 \times 10^{-

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