PUC Minas 2013 (Física I) — questão 31 de Física
Enunciado em texto
O principal componente de um chuveiro elétrico é a sua resistência elétrica. Quando ela estraga, o equipamento deixa de aquecer a água. Sobre a capacidade do chuveiro de aquecer a água e sua resistência elétrica, é CORRETO afirmar:
(A) Se a resistência do chuveiro for trocada por outra de maior valor, ele irá aquecer mais a água, fornecendo mais calor a ela.
(B) Quando fechamos um pouco a torneira, aumentamos a potência do chuveiro e a água sai com temperatura mais elevada.
(C) Quando abrimos mais a torneira, diminuímos a potência do chuveiro fazendo com que a água saia com temperatura mais baixa.
(D) Se diminuímos a resistência elétrica do chuveiro, aumentamos sua potência fazendo com que a água saia com uma maior temperatura.
(Enunciado: Vestibular PUC Minas 2013 — PUC Minas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC Minas).
Resolução comentada
O que a questão pede: como a resistência e a vazão de água influem no aquecimento.
Passo 1 — a potência do chuveiro. O chuveiro está ligado a uma tensão fixa U (127 V ou 220 V). Nesse caso, a potência dissipada é:
Com U fixo, menor R dá maior P. Mais potência é mais calor por segundo, e a água sai mais quente. É a afirmação D.
Passo 2 — e a torneira? Fechar ou abrir a torneira muda a quantidade de água que passa por segundo, mas não muda a potência elétrica (U e R continuam os mesmos). Com menos água, a mesma potência aquece menos massa, e a água sai mais quente; com mais água, sai mais fria. A temperatura muda, sim, mas não porque a potência mudou.
Por que não as outras: (A) maior R com U fixo dá menor potência; (B) e (C) acertam o efeito na temperatura, mas erram a causa: a potência do chuveiro não depende da torneira.
⚠️ A armadilha: usar P = R·i² e concluir que mais resistência dá mais potência (alternativa A). Essa fórmula só serve para comparar quando a corrente é a mesma; no chuveiro, o que é fixo é a tensão da rede, e quando R aumenta a corrente diminui.
A ideia em uma frase: ligado numa tensão fixa, o resistor de menor resistência dissipa mais potência (P = U²/R).
Resposta: alternativa D (menor resistência, maior potência, água mais quente).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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