Uma residência vai substituir uma geladeira antiga por uma nova eficiência A. Dados: geladeira antiga consome…

Questão

Uma residência vai substituir uma geladeira antiga por uma nova eficiência A. Dados: geladeira antiga consome 1,8 kWh/dia; geladeira nova consome 0,9 kWh/dia; tarifa de energia = R$ 0,80/kWh; custo da geladeira nova = R$ 2.000; fator de emissão da rede = 0,5 kg CO2/kWh. Avalie, com cálculos, se a substituição é vantajosa economicamente e ambientalmente, indicando tempo de retorno financeiro (payback) e redução anual de emissões. Considere 365 dias/ano. Discuta também dois fatores geográficos ou de disponibilidade de recursos que podem influenciar a decisão.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Passos e cálculo-modelo: 1) Calcule o consumo anual de cada geladeira usando E = P·t: antiga E_ant = 1,8 kWh/dia·365 = 657 kWh/ano; nova E_nova = 0,9 kWh/dia·365 = 328,5 kWh/ano. 2) Economias energéticas anuais: ?E = E_ant - E_nova = 328,5 kWh/ano. 3) Economia financeira anual: ?C = ?E·tarifa = 328,5 kWh·R$0,80/kWh = R$ 262,80/ano. 4) Payback simples: tempo = custo_investimento / ?C = R$2000 / R$262,80 ˜ 7,61 anos. 5) Redução anual de emissões: ?CO2 = ?E·f_emissão = 328,5 kWh·0,5 kgCO2/kWh = 164,25 kg CO2/ano (˜0,164 tCO2/ano). 6) Discussão qualitativa: fatores geográficos e de disponibilidade que influenciam a decisão — exemplo: a tarifa local (regiões com tarifa mais alta reduzem o payback), disponibilidade e custo de energia renovável local (se houver geração solar residencial, o uso de uma geladeira mais eficiente pode reduzir a necessidade de armazenamento/bateria); características climáticas (temperaturas mais altas aumentam o ciclo do compressor e elevam o consumo real, reduzindo o ganho relativo); disponibilidade de manutenção e vida útil local (climas corrosivos podem reduzir vida útil, afetando o custo-benefício). Conclusão modelo: a substituição reduz consumo e emissões, com payback ~7,6 anos nas condições dadas; se a tarifa subir ou se houver incentivo fiscal/reciclamento do equipamento antigo, o payback melhora; em regiões muito quentes pode ser necessário revisar os consumos reais e recalcular o retorno.

Explicação

A análise apresentada realiza cálculos claros que demonstram a economia de energia e financeira, além de quantificar a redução de emissões de CO2, permitindo uma avaliação objetiva do impacto da substituição da geladeira. A inclusão de fatores geográficos e de disponibilidade de recursos enriquece a discussão, considerando variáveis que podem afetar a viabilidade da decisão. A conclusão resume bem os resultados e sugere condições que podem alterar o payback, tornando a análise prática e aplicável a diferentes contextos.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em 1824, Sadi Carnot publicou uma análise teórica dos limites de eficiência dos motores térmicos. Em uma reconstrução…
• Em uma pequena propriedade rural, um motor térmico aciona uma bomba de irrigação durante períodos em que há calor…
• Em uma atividade de laboratório, estudantes representaram dois ciclos reversíveis de Carnot em um gráfico…
• Em uma pequena unidade de processamento de alimentos, uma máquina térmica aproveita o calor de um queimador para acionar…
• Uma equipe de uma universidade brasileira testa cinco configurações de máquinas térmicas e registra, em cada ciclo, as…
• Uma unidade móvel de vacinação precisa retirar 16 MJ de calor de um compartimento refrigerado durante uma rota. A equipe…

Todas as questões de Sistemas Térmicos e Sustentabilidade