ENEM - 2022 O manual de uma ducha elétrica informa que seus três níveis de aquecimento (morno, quente e…

Questão

ENEM - 2022 O manual de uma ducha elétrica informa que seus três níveis de aquecimento (morno, quente e superquente) apresentam as seguintes variações de temperatura da água em função de sua vazão: Utiliza-se um disjuntor para proteger o circuito dessa ducha contra sobrecargas elétricas em qualquer nível de aquecimento. Por padrão, o disjuntor é especificado pela corrente nominal igual ao múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima do circuito. Considere que a ducha deve ser ligada em 220 V e que toda a energia é dissipada através da resistência do chuveiro e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta calor específico de 4,2 e J/gº C densidade de 1 000 g/L O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por: O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por:

1. A) 60 A
2. B) 30 A
3. C) 20 A
4. D) 10 A
5. E) 5 A

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o nível de maior consumo de energia. A corrente máxima do circuito ocorre no nível de maior potência elétrica, que é o superquente. Por isso, o dimensionamento do disjuntor depende da combinação de vazão e variação de temperatura desse nível indicada na tabela. Passo 2: Calcule a potência usada no aquecimento da água. Como toda a energia elétrica vira calor na água, use P = (massa por segundo) x c x (variação de temperatura). Para a vazão em L/min, converta para gramas por segundo, lembrando que 1 L de água tem 1000 g (densidade de 1 g/mL) e que 1 minuto tem 60 segundos. O calor específico da água é 4,2 J/(g x ºC). Passo 3: Calcule a corrente máxima com a relação P = U x I, em que U = 220 V. Assim, I = P / 220. Passo 4: Aplique a regra do disjuntor. Ele deve ter corrente nominal igual ao múltiplo de 5 A imediatamente superior à corrente máxima. O resultado do cálculo da corrente máxima fica acima de 25 A e até 30 A, então o disjuntor adequado é de 30 A. Passo 5: Por que as outras alternativas estão erradas. A) 60 A: é um valor muito acima do necessário, pois a corrente máxima não chega a 60 A. B) 30 A: é a alternativa correta, pois é o primeiro múltiplo de 5 acima da corrente máxima calculada. C) 20 A: fica abaixo da corrente máxima do chuveiro e não protegeria o circuito contra sobrecarga. D) 10 A: também é insuficiente, pois o circuito consumiria mais corrente do que esse valor. E) 5 A: é o menor valor da lista e está muito abaixo da corrente exigida pelo aquecimento superquente.

💡 Dica: Calcule a corrente máxima usando potência e tensão, depois escolha o disjuntor adequado.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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