20. Considere uma lâmpada incandescente de 150 W. O filamento da lâmpada tem 5 c m de comprimento e tem um diâmetro de 0,5 m m. O diâmetro do bulbo de vidro da lâmpada é 8 c m. Determine o fluxo de calor em W / m 2 , (a) na superfície do filamento e (b) na superfície de vidro da lâmpada e (c) calcule quanto vai custar por ano para manter aquela lâmpada oito horas por dia todos os dias, se a unidade de eletricidade custa U S $ 0,08 / k W h. Show
 MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA Passo 1Primeiro precisamos relembrar a fórmula do fluxo de calor Q ˙ = q ˙ ∙ A Passo 2(a) Para utilizar a fórmula, temos que primeiramente determinar a área A f = π ∙ D L Aplicando os valores temos A f = π ∙ 5 ∙ 0,05 A f = 0,785 c m 2 Porém o exercício fala em m 2, então 0,785 c m 2 1 m 2 10000 c m = 0,785 × 10 - 4 m 2 Passo 3Agora vamos utilizar a fórmula da taxa de transferência de calor Q ˙ = q f ˙ ∙ A f Reorganizando para determinar o fluxo de calor temos q f ˙ = Q ˙ A f Substituindo os valores, temos q f ˙ = 150 0,785 × 10 - 4 q f ˙ = 19,108 ∙ 10 6 W / m 2 Passo 4(b) Para utilizar a fórmula, temos que primeiramente determinar a área, como o vidro da lâmpada lembra uma esfera, usaremos a área da esfera Exercício resolvido de Física (potência elétrica). Questão que exige conhecimentos de eletricidade: resitores e potência elétrica dissipada no resistor. (Unesp) Uma lâmpada incandescente (de filamento) apresenta em seu rótulo as seguintes especificações: 60 W e 120V. Determine: a) a corrente elétrica i que deverá circular pela lâmpada, se ela for conectada a uma fonte de 120V. b) a resistência elétrica R apresentada pela lâmpada, supondo que ela esteja funcionando de acordo com as especificações. Resolução a) Os dados do exercício são a potência elétrica e a tensão elétrica da lâmpada. P = 60 W U = 120V Para encontrar a corrente elétrica com estes dados utilizamos a equação da potência elétrica em um resistor. P = U.i i = P / U i = 60 / 120 i = 0,5 A b) Agora que temos a corrente elétrica utilizamos a equação do resistor para encontrarmos o valor da resistência elétrica. Potência elétrica é definida como a rapidez com que um trabalho é realizado. Ou seja, é a medida do trabalho realizado por uma unidade de tempo. A unidade de potência no sistema internacional de medidas é o watt (W), em homenagem ao matemático e engenheiro James Watts que aprimorou a máquina à vapor. No caso dos equipamentos elétricos, a potência indica a quantidade de energia elétrica que foi transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo. Por exemplo, uma lâmpada incandescente que em 1 segundo transforma 100 joule de energia elétrica em energia térmica e luminosa terá uma potência elétrica de 100 W. Fórmula da Potência ElétricaPara calcular a potência elétrica utilizamos a seguinte fórmula: P = U . i Sendo, P: potência (W) Veja também: Corrente Elétrica Exemplo Qual a potência elétrica desenvolvida por um motor, quando a diferença de potencial (ddp) nos seus terminais é de 110 V e a corrente que o atravessa tem intensidade de 20A ? Solução: Para calcular a potência, basta multiplicar a corrente pela ddp, sendo assim temos: P = 20 . 110 = 2200 W Frequentemente, a potência é expressa em kW, que é um múltiplo do W, de forma que 1 kW = 1000 W. Sendo assim, a potência do motor é de 2,2 kW. Veja também: Tensão Elétrica Efeito JouleOs resistores são dispositivos elétricos que ao serem percorridos por uma corrente, transformam energia elétrica em energia térmica. Esse fenômeno é chamado de efeito Joule e neste caso dizemos que o resistor dissipa a energia elétrica. Aquecedores, chuveiros elétricos, secadores de cabelo, lâmpadas incandescentes, ferros de passar roupa são exemplos de equipamentos que utilizam esse efeito. Cálculo da Potência no Efeito JoulePara calcular a potência elétrica em um resistor, podemos usar a seguinte expressão: P = R . i2 Sendo, P: potência (W) Usando a Lei de Ohm (U = R . i), podemos substituir a corrente na expressão anterior e encontrar a potência em função da diferença de potencial e da resistência. Nesse caso, teremos: Com base nas informações dadas, a potência na condição morno corresponde a que fração da potência na condição superquente? a) 1/3 Ver Resposta Alternativa d: 3/8 Veja também: Associação de Resistores - Exercícios Rosimar Gouveia Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011. São 11W 127V equivale a uma lâmpada incandescente de valores nominais 40W 127V essa informação significa que?De acordo com um fabricante, uma lâmpada fluores- cente cujos valores nominais são 11W / 127V equivale a uma lâmpada incandescente de valores nominais 40W / 127V. Essa informação significa que a) ambas dissipam a mesma potência e produzem a mesma luminosidade.
Qual é a corrente a que passa por uma lâmpada incandescente de 60W em 120v?Resposta. a corrente que percorre é 2A.
O que significa as especificações de uma lâmpada de 100 W 110 V?Por exemplo, uma lâmpada de 100 watt feita para funcionar na tensão 110 volts, quando ligada requer maior corrente elétrica que uma de potência de 60 watt e de mesma tensão. É por essa razão que a lâmpada de 100 watt apresenta luminosidade maior que a de 60 watt.
Como calcular a resistência de uma lâmpada incandescente?Usamos a fórmula I=P/U —–> R=U/I e obtemos R = 403,225 Ohms Porém a medição com o multímetro mostrou outro valor bem diferente, sendo que o valor da resistência era muito mais baixa entre 30 a 40 Ohms.
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Considere uma lâmpada incandescente com as seguintes especificações
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