Questão 1
Assinale a alternativa que apresenta exclusivamente aparelhos cuja principal função só é possível graças ao efeito Joule.
a) Ventilador, secador de cabelo, batedeira.
b) Ferro de passar, churrasqueira elétrica, chuveiro.
c) Forno elétrico, chapinha, liquidificador.
d) Torradeira, panela elétrica, micro-ondas.
Questão 2
Complete corretamente as lacunas da frase a seguir e, em seguida, assinale a alternativa correspondente a essas palavras.
O efeito Joule é um fenômeno _______ no qual a passagem de _______ através de algum meio físico resulta em seu aquecimento. Esse aquecimento surge em razão das diversas colisões que ocorrem entre os _______ e os _________ que constituem a estrutura cristalina do material.
Preenchem corretamente as lacunas:
a) físico; calor; prótons; nêutrons.
b) físico; corrente elétrica; colisões; elétrons; átomos.
c) físico; corrente elétrica; prótons; nêutrons.
d) químico; corrente elétrica; colisões; elétrons; átomos.
e) químico; corrente elétrica; prótons; nêutrons.
Respostas
Resposta Questão 1
Letra B. Os aparelhos cuja função principal baseia-se na aplicação do efeito Joule são aqueles em que ocorre conversão de energia elétrica em energia térmica. Dentre os aparelhos, operam de acordo com o efeito Joule o secador de cabelo, ferro de passar, churrasqueira elétrica, chuveiro, forno elétrico, chapinha, torradeira e panela elétrica. O micro-ondas, apesar de ser usado para aquecer alimentos, funciona por meio de outro fenômeno, resultado da interação entre ondas eletromagnéticas e moléculas de água.
Resposta Questão 2
Letra B. Confira a frase completa:
O efeito Joule é um fenômeno físico no qual a passagem de corrente elétrica através de algum meio resulta em seu aquecimento. Esse aquecimento surge em razão das diversas colisões que ocorrem entre os elétrons e os átomos que constituem a estrutura cristalina do material.
Resposta Questão 3
Letra A. Com base nos dados e na fórmula usada para calcular o calor dissipado em decorrência do efeito Joule, faremos o seguinte cálculo:
Por meio do cálculo, determinamos que a quantidade de calor dissipado é igual a 0,125 J, portanto a alternativa correta é a letra A.
Resposta Questão 4
Letra B. Uma vez que a fórmula usada para determinar a quantidade de calor dissipado em decorrência do efeito Joule é proporcional ao quadrado da corrente elétrica, dobrando-se esse parâmetro, a quantidade de calor dissipada será quatro vezes maior.
Efeito Joule ou lei de Joule é um fenômeno da física que resulta na transformação de energia elétrica em energia térmica (calor). Também conhecido como efeito térmico, ele não absorve calor, mas sim, produz calor.
O efeito joule é calculado através da seguinte fórmula:
Q = i2.R.t
Onde,
i: intensidade da corrente elétrica
R: resistência elétrica
t: tempo que a corrente
leva para percorrer um condutor
Resistência Elétrica
O efeito joule tem origem na absorção da energia pelos resistores por onde transitam, o que acontece do seguinte modo:
Os elétrons da corrente se agitam, chocam os átomos dos condutores e os aquecem liberando calor. Graças aos resistores, que resistem à passagem da energia, a energia elétrica é transformada em energia térmica. É por esse motivo que muitos aparelhos têm resistores elétricos.
Leia também
- Resistência Elétrica
- Corrente Elétrica.
- Potência Elétrica
- Fórmulas de Física
Aplicações
Existem vários aparelhos que funcionam como resultado do efeito joule. Exemplos:
- aquecedor
- churrasqueira elétrica
- chuveiro
- ferro de passar roupa
- fogão elétrico
- forno elétrico
- iluminação
- secador de mãos
- secador de cabelo
- soldador elétrico
- torradeira
Vantagens e Desvantagens
O efeito joule permite o funcionamento de vários aparelhos utilizados no nosso dia a dia, sendo essa a sua vantagem.
A baixa resistência pode provocar um curto circuito e essa é a sua desvantagem, o que pode, no entanto, ser resolvido por isolamentos bem feitos.
Exercícios
1. (CFT-SC) Uma pessoa mudou-se do estado de Santa Catarina, onde a tensão da rede elétrica é 220 V, para o estado do Paraná, onde a tensão é 110 V.
Levou consigo um chuveiro, cuja potência nominal é de 2200 W. Instalado no estado do Paraná, para que o chuveiro continue a dissipar a mesma potência por efeito Joule, sua resistência elétrica deve ser:
a) quadruplicada.
b) reduzida à metade do valor original.
c) reduzida a um quarto do valor original.
d) dobrada.
e) mantida inalterada.
Ver Resposta
Alternativa c: reduzida a um quarto do valor original.
2. (UFRS-RS) A frase “O calor do cobertor não me aquece direito” encontra-se em uma passagem da letra da música “Volta”, de Lupicínio Rodrigues.
Na verdade, sabe-se que o cobertor não é uma fonte de calor e que sua função é a de isolar termicamente nosso corpo do ar frio que nos cerca.
Existem, contudo, cobertores que, em seu interior, são aquecidos eletricamente por meio de uma malha de fios metálicos, nos quais é dissipada energia em razão da passagem de uma corrente elétrica.
Esse efeito de aquecimento pela passagem de corrente elétrica, que se observa em fios metálicos, é conhecido como
a) efeito Joule.
b) efeito Doppler.
c) efeito estufa.
d) efeito termoiônico.
e) efeito fotoelétrico.
Ver Resposta
Alternativa a: efeito Joule.