Dois resistores idênticos são ligados em paralelo a uma mesma bateria. Considere duas massas de água m1 e m2…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Dois resistores idênticos são ligados em paralelo a uma mesma bateria. Considere duas massas de água m1 e m2, com m1 = 2m2 e temperaturas iniciais iguais. Se cada resistor é mergulhado em uma das massas de água, é correto afirmar que a quantidade de calor Q1 passada para a massa m1 e Q2, para m2, são tais que (UECE 2019)
- A) Q1 = 2Q2.
- B) Q1 = Q2/2.
- C) Q1 = 4Q2.
- D) Q1 = Q2.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Os resistores estão em paralelo, então cada um fica submetido à mesma tensão V da bateria. Como são idênticos (mesma resistência R), a potência dissipada por cada um é P = V^2/R, igual para os dois. Passo 2: A energia elétrica dissipada por cada resistor se transforma em calor transferido à água, de modo que Q = P·Δt. Como a questão não informa tempos diferentes, supõe-se que os dois resistores ficam ligados pelo mesmo intervalo de tempo Δt. Logo Q1 = Q2. Passo 3: A diferença de massa (m1 = 2m2) não altera a quantidade de calor recebida, pois a massa influencia apenas a variação de temperatura da água (Q = m·c·Δθ), e não a energia que o resistor fornece. Passo 4: Por isso a alternativa A (Q1 = 2Q2) está errada, pois a massa maior não recebe mais calor do resistor. A alternativa B (Q1 = Q2/2) está errada, pois inverte a relação entre as quantidades de calor. A alternativa C (Q1 = 4Q2) está errada, pois usa o quadrado da razão entre as massas, o que não tem fundamento nesta situação. Passo 5: Portanto, o gabarito D está correto: Q1 = Q2.
💡 Dica: Analise a relação entre resistência, corrente e calor gerado em resistores em paralelo.
Alternativa por alternativa
Acredita que a quantidade de calor recebida é proporcional à massa de água, de modo que a massa maior receberia o dobro de calor. Não percebe que a massa controla a variação de temperatura, e não a energia fornecida pelo resistor.
Inverte a relação entre massa e calor, supondo que a massa maior recebe menos calor. Também pode trocar a ordem das grandezas ao montar a proporção.
Eleva a razão entre as massas ao quadrado ou combina a massa com a potência de forma incorreta, obtendo uma relação de 4 vezes. Não reconhece que a potência de cada resistor é igual e independe da massa de água.
CORRETA. Resistores idênticos em paralelo recebem a mesma tensão e dissipam a mesma potência, portanto, a quantidade de calor transferida para cada massa de água é igual, independentemente da massa.
Raio-X da questão
resistores em paralelo, calor, massa de água
diagnostico
leis de Ohm e eletricidade básica · calorimetria e energia térmica
estude a relação entre corrente elétrica, resistência e calor gerado
Confundir a relação entre massa da água e quantidade de calor recebida, ou ignorar que resistores idênticos em paralelo têm mesma tensão.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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