Questão 2
UNICAMP 2002
(UNICAMP - 2002 - 1a fase)
No início da Revolução Industrial, foram construídas as primeiras máquinas a vapor para bombear água do interior das minas de carvão. A primeira máquina operacional foi construída na Inglaterra por Thomas Newcomen em 1712. Essa máquina fornece uma potência útil de 4,0 x 103 W utilizando o próprio carvão das minas como combustível. A queima de 1 kg de carvão fornece 3,0 x 107 J de energia.
a) A potência útil da máquina de Newcomen correspondia a somente 1% da potência recebida da queima de carvão. Calcule, em kg, o consumo de carvão dessa máquina em 24 h de funcionamento.
b) Poderia a máquina de Newcomen alimentar uma casa com dois chuveiros elétricos ligados simultaneamente, caso sua potência útil pudesse ser convertida, na íntegra, em potência elétrica? Considere que em um chuveiro a corrente elétrica é de 30 A e sua resistência é de 4.0 .
Gabarito:
Resolução:
a) Como a potência útil representa 12 da potência total, temos:
A energia fornecida em 24h é:
b) Cada chuveiro tem uma potência
Assim, os dois juntos têm uma potência de 7200 W, que é maior do que a potência útil fornecida pela máquina, assim, não é possível alimentar a casa com energia vinda desta máquina.