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 \( \frac{J}{gªC} \) e densidade de 1000 \( \frac{g}{L} \).
O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por:
A) 60 A
B) 30 A
C) 20 A
D) 10 A
E) 5 A
Gabarito: B
Resolução:
A maior corrente ocorre para o nível superquente.
Combinando as expressões da potência térmica com a do calor sensível.
1ª Equação: \( P = \frac{Q}{\Delta t} \Rightarrow Q = P \times \Delta t \)
2ª Equação: \( Q = m.c. \Delta T \).
Então, igualando as duas equações acima, e sabendo que \( P = i.U\):
\(P . \Delta t = m.c. \Delta T\)
\(i . U . \Delta t = m.c. \Delta T\)
\(i = \frac{m.c. \Delta T}{U . \Delta t} \)
\(i = \frac{d.V.c. \Delta t}{U . \Delta t} \)
\(i = \frac{1000.3.4,2. 30}{220.60} \)
\(i = 28,63 A \Rightarrow i_D = 30 A \)
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