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Considere o circuito elétrico abaixo com os resistores R1 a R4 ligados a uma fonte de tensão V. R1 = 40Ω, R3 = 80Ω. R2=R4 = R.
Para que com a chave na “posição A” a corrente que circula pelo circuito seja o dobro da corrente obtida com a chave na “posição B” qual das relações abaixo deve ser satisfeita para R.
Um experimento didático popular consiste em se construir “pilhas de limão” (ou de batata) para ligar diodos emissores de luz (LED). Emprega-se comumente eletrodos de zinco e cobre. Suponha que um circuito com 4 limões em série que tenha voltagem de circuito aberto de 2,0 V consegue acender um LED. Com esse circuito em funcionamento a tensão sobre o LED é medida em 1,5 V com um multímetro com corrente 0,01 A. A resistência interna total e a corrente de curto circuito deste gerador de 4 limões são, respectivamente
A velocidade de deriva de elétrons que participam da corrente elétrica no interior de um condutor é muito mais baixa que a própria velocidade do movimento térmico (velocidade de Fermi da ordem de 103 m/s) e, evidentemente, muito mais baixa do que a velocidade da luz (da ordem de 108 m/s). A corrente elétrica pode ser relacionada com densidade de elétrons livres do fio, que para o cobre é de 8,5×1028 elétrons por metro cúbico, da área de seção do fio e da carga elementar do elétron,1,6×10−19C em módulo. Assim, considere um fio de diâmetro de 2,0 mm percorrido por uma corrente de 1,6 A. Considere π = 3. O fluxo em volume/tempo é calculado pelo produto velocidade x área para corrente uniforme que atravessa a seção reta. A velocidade dos portadores de carga estará na escala de:
O consumo energético primário da humanidade (energia extraída das fontes entre elas, por exemplo, petróleo, carvão, gás e fontes renováveis) é estimado hoje estar por volta de 500EJ por ano (E, exa,1018). Por sua vez a energia solar total irradiada anualmente sobre o planeta terra é de cerca de 4x106 EJ. Em caráter de comparação de escala, se utilizássemos cada uma dessas duas quantidades anuais de energia separadamente (consumo primário da humanidade e solar) para aquecer idealmente toda a água disponível na Terra, de cerca de 1 x 109 km3 (considerando que estivesse em estado líquido com calor específico de 4J/gºC, densidade d=1000kg/m3 ), a elevação da temperatura da água seria da ordem de:
O máximo trabalho, e portanto a máxima eficiência, que se consegue extrair de uma máquina térmica é obtido pelo ciclo de Carnot que teria eficiência 100% apenas se o reservatório térmico frio estivesse a 0K (a impossibilidade disso é conhecida como segunda Lei da Termodinâmica). O emprego prático do ciclo de Carnot é inviabilizado de aplicações em virtude das trocas de calor entre a fonte quente e a fonte fria se darem em processos isotérmicos que acabam limitados pelo excessivo tempo que demandariam. A máxima eficiência acessível de uma máquina térmica operando entre os reservatórios de temperatura a 27ºC e 127ºC é
