Uma resistência R = 4,00 O é ligada a uma fonte V = 12,0 V. Calcule a energia térmica dissipada pela…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma resistência R = 4,00 O é ligada a uma fonte V = 12,0 V. Calcule a energia térmica dissipada pela resistência em t = 30,0 s. Use P = V²/R (P em W, V em V, R em O) e E = P·t (E em J).
- A) P = 36,0 W; E = 1,08×10³ J.
- B) A energia dissipada é 2,16×10³ J devido a uma potência de 72 W.
- C) A resistência dissipa 36 J em 30 s com potência de 1,2 W.
- D) A energia térmica é 720 J, com potência de 24 W.
- E) Dissipa 1,44×10³ J, pois a potência é 48 W.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. R = 4,00 ohms, V = 12,0 V e t = 30,0 s. A tarefa pede a energia térmica dissipada pela resistência.
- Calcule a potência usando P = V²/R. Primeiro, V² = 12,0² = 144. Depois, P = 144/4,00 = 36,0 W.
- Calcule a energia usando E = P·t. Assim, E = 36,0 × 30,0 = 1080 J, que equivale a 1,08×10³ J.
- Conclusão. A alternativa A traz P = 36,0 W e E = 1,08×10³ J, que coincidem com os valores obtidos. Por isso, a letra A está correta e concorda com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa B usa potência de 72 W, o que corresponde a 144/2, ou seja, divide pela metade da resistência. A alternativa C inverte a relação entre energia e potência, dividindo 36 por 30 em vez de multiplicar. A alternativa D usa potência de 24 W, valor que não decorre de V²/R com R = 4,00 ohms. A alternativa E usa P = V·R = 48 W, fórmula incorreta para a potência elétrica dissipada.
💡 Dica: Calcule a potência antes de encontrar a energia.
Alternativa por alternativa
P = V²/R = (12,0²)/4,00 = 144/4 = 36,0 W. Energia E = P·t = 36,0 W·30,0 s = 1080 J = 1,08×10³ J.
O aluno calculou P = 144/2 = 72 W, como se a resistência fosse 2 ohms, e depois multiplicou por 30 s. Errou ao substituir o valor de R no cálculo da potência.
Por que engana: Confundir a fórmula da potência e calcular a energia dissipada incorretamente, resultando em valores muito baixos.
O aluno tratou o valor 36 como energia e dividiu por 30 s para obter 1,2 W, invertendo a relação E = P·t. Confundiu a fórmula da energia com a da potência.
O aluno obteve 24 W a partir de um cálculo incorreto da potência, como 144/6, somando 2 ohms à resistência ou aplicando mal a fórmula. Depois multiplicou por 30 s para chegar a 720 J.
O aluno usou P = V·R = 12 × 4 = 48 W, trocando a fórmula correta V²/R por uma multiplicação. A partir daí, multiplicou por 30 s e obteve 1,44×10³ J.
Raio-X da questão
energia térmica dissipada
avaliacao
potência elétrica · energia elétrica
Revisar as fórmulas de potência e energia em circuitos elétricos.
Confundir a fórmula da potência e calcular a energia dissipada incorretamente, resultando em valores muito baixos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma resistência R = 10,0 O é ligada a uma fonte de tensão V = 12,0 V durante t = 5,00 s. Usando P = V²/R (W) e E = P t…
- Uma bateria de 12,0 V alimenta um resistor R = 2,0 O durante 5,0 min. Calcule a energia elétrica entregue pela bateria…
- Uma resistência elétrica R = 20,0 O é ligada a uma fonte V = 120 V durante t = 10,0 min. Usando P = V²/R (V em V, R em…
- Um resistor ôhmico R = 24,0 O é ligado a uma fonte DC V = 12,0 V. Usando a lei de Ohm (V = R·I) e potência P = V·I…
- Um elemento de aquecimento elétrico tem resistência R = 8,0 O e é alimentado por tensão V = 230 V. Calcule a potência P…
- Um gerador de tensão contínua V = 12,0 V alimenta um resistor R3 = 4,0 O em série com uma associação paralela de R1 =…
Todas as questões de Circuitos Elétricos e Potência (Consumo de Energia)
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog