Dissertativa 5 - 2ª Fase - Dia 2 - IME 2007

A Figura 1 ilustra uma bateria, modelada através de uma fonte de tensão elétrica V_F em série com um resistor R_S, conectada a um voltímetro V, cuja leitura indica 24 V. Essa bateria é ligada em série com o amperímetro A e com um circuito composto por uma resistência de aquecimento R_A em paralelo com uma resistência R_B, conforme mostra a Figura 2. A resistência R_A encontra-se imersa em 0,2 L de um líquido com massa específica de 1,2 g/cm³.

Inicialmente, as chaves S1 e S2 da Figura 2 encontram-se abertas. A chave S1 é acionada. Observa-se que o amperímetro indica 2 A e que a temperatura do líquido se eleva de 10 ºC para 40 ºC em 30 minutos. Em seguida, a chave S2 é fechada e o amperímetro passa a indicar 2,4 A. Considerando que não exista perda de energia no aquecimento da água e que o voltímetro e o amperímetro sejam ideais, determine:

       a.  a resistência R_A em ohms;

       b.  a resistência R_S em ohms;

       c.  a resistência R_B em ohms.

       Dados:   calor específico do líquido (c) = 2 cal/(g·°C);

                     $1 \mathrm{cal}\cong 4 \mathrm{J}.$