WorksheetsA Descoberta de James Prescott Joule
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Worksheet time: 8mins
Em 1840, uma conclusão central foi que a eletricidade sempre produz calor. Qual implicação melhor descreve essa ideia sobre energia?
A energia térmica cria eletricidade em qualquer condutor
Parte da energia elétrica transforma-se em energia térmica
A energia elétrica pode desaparecer sem efeito térmico
O calor só surge quando a corrente é muito intensa
Num aquecedor elétrico, dois fios são percorridos pela mesma corrente por igual tempo. O fio A tem 2,5 Ω e o fio B tem 1,0 Ω. Qual fio produz mais calor e por quê?
Fio A, porque maior R gera maior Q
Nenhum, porque Q depende só do tempo
Fio B, porque menor R gera maior Q
Ambos, porque Q não depende de R
Um técnico mantém R = 1,5 Ω e t = 20 s. Ele dobra a corrente aplicada. O que acontece com o calor gerado Q?
Q fica igual, pois depende só de R
Q reduz, pois maior I diminui R
Q dobra, pois depende linearmente de I
Q quadruplica, pois depende de I²
Ao aumentar a corrente de 2A para 4A num mesmo resistor, como varia o calor gerado, considerando a relação Q∝I2 ?
Quadruplica, pois Q depende do quadrado da corrente
Dobra, pois Q cresce linearmente com I
Cai pela metade, pois a resistência aumenta
Triplica, pois Q é proporcional a 3I
Um fio conduz 3 A e produz 900 unidades de calor em certo tempo. Mantendo o mesmo fio e o mesmo tempo, qual seria o calor para 1 A?
600 unidades de calor
300 unidades de calor
100 unidades de calor
1200 unidades de calor
Num aquecedor elétrico com resistência interna e um ventilador, qual ajuste aumentaria mais rapidamente a temperatura do ar na sala?
Usar resistências de maior resistência elétrica
Aumentar o fluxo de ar do ventilador
Isolar menos as paredes do aquecedor
Reduzir a corrente através das resistências
Ao observar a torradeira com elementos que chegam a 1000°C e o ferro com termostato e reservatório de água, qual estratégia usa melhor a Lei de Joule para uma tarefa específica?
Torradeira usa termostato para manter vapor constante
Ferro usa resistências para aquecer a base e produzir vapor
Ferro usa baixa resistência para evitar qualquer geração de calor
Torradeira usa alta corrente para aquecer pão rapidamente
Observe os diagramas de uma lâmpada incandescente, uma lâmpada LED e um secador de cabelo. Qual alternativa explica corretamente como a Lei de Joule está envolvida e por que a eficiência luminosa difere entre as lâmpadas?
O LED aquece mais pela resistência do circuito, por isso emite menos luz que a incandescente
A Lei de Joule só vale para o motor do secador, não para lâmpadas, que brilham por descarga elétrica
Ambas as lâmpadas transformam quase toda a energia em luz, e o calor do secador vem apenas do motor
No filamento incandescente a corrente aquece muito pela resistência, gerando mais calor que luz; no LED há menos aquecimento e mais luz
Qual afirmação descreve melhor o princípio de conservação da energia?
A energia cria-se quando há corrente elétrica intensa
A energia perde-se totalmente como som e luz
A energia mantém-se, mudando de forma entre sistemas
A energia desaparece em processos naturais complexos
Segundo a Lei de Joule, qual fator aumenta mais o aquecimento numa resistência se a resistência elétrica se mantiver constante?
Aumentar a corrente e reduzir o tempo
Diminuir a corrente e aumentar o tempo
Aumentar a corrente e manter o tempo
Manter a corrente e reduzir o tempo
Se a resistência de um fio duplica e a corrente permanece igual, o calor gerado por efeito de Joule em igual tempo:
Quadruplica relativamente ao valor inicial
Duplica relativamente ao valor inicial
Mantém-se exatamente o mesmo
Diminui para metade do valor inicial
Num brinde elétrico, a resistência aquece porque:
Os elétrons perdem energia cinética sem colisões
A luz gerada converte-se toda em calor
As colisões elétron‑rede libertam energia térmica
A corrente cria som que aquece o ar
Um cabo que alimenta vários dispositivos aquece ligeiramente. Qual explicação é mais adequada?
A corrente bloqueada cria energia nova no cabo
O isolamento converte calor ambiente em eletricidade
Conservação: parte da energia elétrica dissipa-se como calor
A energia perde-se completamente por longo percurso
Num circuito com resistências iguais em série, duplicar a tensão total aplicada provoca:
Metade da corrente e metade do calor
Mesma corrente e mesmo calor
Dobro da corrente e quatro vezes o calor
Quádrupla corrente e dobro do calor
Ao selecionar a potência de um ferro de engomar, qual critério mostra raciocínio adequado?
Potência adequada evita sobreaquecimento do circuito
Potência aleatória mantém calor constante
Maior potência reduz perdas por Joule
Menor potência elimina totalmente o efeito Joule
