Dois eletrodomésticos: chuveiro elétrico P1 = 5500 W ligado t1 = 10 min e micro-ondas P2 = 1000 W ligado t2 =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Dois eletrodomésticos: chuveiro elétrico P1 = 5500 W ligado t1 = 10 min e micro-ondas P2 = 1000 W ligado t2 = 5 min. Calcule as energias E1 = P1·t1 e E2 = P2·t2 em J e em kWh (use 1 kWh = 3,6×10^6 J). Analise as transformações de energia e compare eficiências assumindo eficiência útil de 60% no chuveiro e 80% no micro-ondas. Elabore também um plano de comunicação com: (a) texto técnico contendo equações e unidades; (b) resumo para leigos enfatizando consumo em kWh e custo; (c) proposta de tabela e gráfico para apresentar os resultados a públicos escolares.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: t1=10 min=600 s ? E1=5500·600=3,300,000 J = 0,917 kWh. t2=5 min=300 s ? E2=1000·300=300,000 J = 0,083 kWh. Energias úteis: Eútil1=0,60·E1=1,980,000 J = 0,550 kWh; Eútil2=0,80·E2=240,000 J = 0,067 kWh. Conclusão: o micro-ondas converte maior fração da energia em trabalho útil (maior eficiência útil), enquanto o chuveiro consome bem mais energia total. Plano de comunicação: (a) texto técnico com equações, unidades e hipóteses (P, t, conversão J?kWh, eficiência); (b) resumo para leigos indicando que o chuveiro usa ~0,92 kWh em 10 min e o micro ~0,08 kWh em 5 min, relacionando com custo por kWh; (c) tabela sugerida (aparelho, P (W), t (min), E (kWh), eficiência (%), Eútil (kWh)) e gráfico de barras mostrando E total e E útil por aparelho para facilitar comparação visual.
Explicação
Os cálculos realizados demonstram a energia consumida por cada eletrodoméstico em joules e sua conversão para kWh, permitindo a comparação direta do consumo energético. A análise das energias úteis, considerando as eficiências dos aparelhos, revela que o micro-ondas é mais eficiente na conversão de energia em trabalho útil, apesar de consumir menos energia total. O plano de comunicação proposto facilita a compreensão dos dados por diferentes públicos, utilizando linguagem acessível e representações visuais para destacar as informações mais relevantes.
Raio-X da questão
energia elétrica e eficiência
avaliacao
cálculo de energia elétrica · unidades de medida
Revisar cálculos de energia e eficiência em aparelhos elétricos.
O aluno pode confundir as unidades de energia, calculando tudo em Joules e não convertendo para kWh, ou vice-versa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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