Lei de Joule

Lei de Joule

Revisão

O que é a Lei de Joule?

O efeito Joule é um fenômeno físico que consiste na conversão de energia elétrica em calor. Esse fenômeno ocorre quando algum corpo é atravessado por uma corrente elétrica.

As constantes colisões que ocorrem entre os elétrons e os átomos que compõem a estrutura cristalina do corpo fazem com que sua temperatura aumente, fazendo com que parte da energia elétrica contida nos portadores de carga seja convertida em calor.

Um resistor é um dispositivo que transforma a energia elétrica integralmente em calor, certo? Então podemos dizer que o resistor dissipa a energia elétrica que recebe do circuito. Assim, a potência elétrica consumida por um resistor é dissipada.

Fórmula do efeito Joule

A partir da lei de Joule, é possível calcular a quantidade de calor dissipada por um condutor que é atravessado por uma corrente elétrica.

Para fazermos uso dessa lei, é necessário que a resistência elétrica do material seja constante, bem como a corrente elétrica que o atravessa.

Q = calor (J ou cal)
i = corrente elétrica (A)
R = resistência elétrica (Ω)

Δt = intervalo de tempo (s)

Se, U=R.i, então: Q= i.i.R.Δt

Q = U.i.Δt

Passando o Δt para o outro lado, temos:

Q/Δt = i.U

Se P = E/Δt, em que E = energia, e neste caso a energia é em forma de calor (Q), então:

P = i.U

Multiple Choice

Questão 01

Quando um fio condutor é percorrido por uma ________, parte da energia ________ dos ____________ é transferida para os átomos, aumentando sua agitação. Com isso, há um aumento na ________. O nome que se dá a esse fenômeno é efeito ________.

Complete as lacunas e assinale a alternativa correta:

• a) corrente elétrica, elétrica, elétrons, temperatura, Joule.

• b) corrente elétrica, potencial, elétrons, temperatura, compton.

• c) tensão elétrica, potencial, prótons, temperatura, fotoelétrico.

• d) tensão elétrica, elétrica, elétrons, temperatura, Joule.

• e) corrente elétrica, cinética, elétrons, temperatura, Joule.

Confira

Quando um fio condutor é percorrido por uma corrente elétrica, parte da energia cinética dos elétrons é transferida para os átomos, aumentando sua agitação. Com isso, há um aumento na temperatura. O nome que se dá a esse fenômeno é efeito Joule.

Multiple Choice

Questão 02

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.

Explicação

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.

Multiple Choice

Questão 03

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.

• 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.

Confira

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.

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