Questão 95
ENEM 2022
(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 nivel 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 chuveirod e convertida em energia térmica transferida para a água, que apresenta calor específico de e densidade de
.
O disjuntor adequado para a proteção dessa ducha é especificado por:
60 A
30 A
20 A
10 A
5 A
Gabarito:
30 A
Resolução:
A questão independe da vazão escolhida, pois é sempre encontrado o mesmo valor. A vazão pode ser calculada como:
(equação I)
A massa será encontrada a partir da equação da densidade:
(equação II)
A potência é calculada como:
Substituindo a massa pela equação II:
Substituindo o volume pela equação I:
É necessário converter para a unidade de segundos, para isso, basta dividir por 60 segundos.
Encontrando a corrente elétrica: