Um motor tem uma potência total igual a 1500 W e eleva de 15 m um volume de 9...

Um motor tem uma potência total igual a 1500 W e eleva de 15 m um volume de 9·104L de água de um poço artesiano durante 5 horas de funcionamento. O rendimento do motor, nessa operação, é...


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Um motor tem uma potência total igual a 1500 W e eleva de 15 m um volume de 9·104 L de água de um poço artesiano durante 5 horas de funcionamento. O rendimento do motor, nessa operação, é de

Dados: considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 e a densidade da água igual a 1 Kg/L.
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  • Marcos de Castro
    Marcos de Castro EQUIPE
    05/01/2025 • 04:20
    Para calcular o rendimento do motor, primeiro precisamos encontrar a energia utilizada para elevar a água do poço.

    A energia utilizada para elevar a água é dada por:

    \[E = m \cdot g \cdot h\]

    Onde:
    - \(E\) é a energia utilizada (em Joules),
    - \(m\) é a massa da água (em Kg),
    - \(g\) é a aceleração da gravidade (em m/s²),
    - \(h\) é a altura que a água foi elevada (em metros).

    Primeiro, vamos calcular a massa da água. Sabemos que a densidade da água é 1 Kg/L e o volume de água é 9·10^4 L. Portanto:

    \[m = \text{densidade} \times \text{volume}\]
    \[m = 1 \times 9·10^4\]
    \[m = 9·10^4 \text{ Kg}\]

    Agora, podemos calcular a energia utilizada:

    \[E = 9·10^4 \times 10 \times 15\]
    \[E = 1.35·10^7 \text{ Joules}\]

    A potência do motor é de 1500 W e ele funcionou por 5 horas, então a energia total fornecida pelo motor é:

    \[E_{\text{total}} = \text{potência} \times \text{tempo}\]
    \[E_{\text{total}} = 1500 \times 5 \times 3600\]
    \[E_{\text{total}} = 2.7·10^7 \text{ Joules}\]

    O rendimento do motor é dado por:

    \[ \text{Rendimento} = \frac{E}{E_{\text{total}}} \times 100\]
    \[ \text{Rendimento} = \frac{1.35·10^7}{2.7·10^7} \times 100\]
    \[ \text{Rendimento} = \frac{1}{2} \times 100\]
    \[ \text{Rendimento} = 50\%\]

    Portanto, o rendimento do motor, nessa operação, é de 50%.

    Gabarito: b) 50%.

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