Uma lâmpada LED de potência 100 W fica ligada 5 horas por dia. Calcule a energia consumida por dia em kWh e em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma lâmpada LED de potência 100 W fica ligada 5 horas por dia. Calcule a energia consumida por dia em kWh e em joules. Use E = P·t e 1 kWh = 3,6×10^6 J.
- A) 0,25 kWh e 0,9×10^6 J por dia.
- B) 1,0 kWh e 3,6×10^6 J por dia.
- C) 0,5 kWh por dia; 1,8×10^6 J por dia.
- D) 0,75 kWh e 2,7×10^6 J por dia.
- E) 0,2 kWh e 0,72×10^6 J por dia.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem olhar o gabarito. A fórmula é E = P·t, com P em kW e t em horas para obter kWh. Potência: 100 W = 0,1 kW. Tempo: 5 horas por dia.
- Cálculo em kWh: E = 0,1 kW × 5 h = 0,5 kWh por dia.
- Conversão para joules: 1 kWh = 3,6×10^6 J, logo E = 0,5 × 3,6×10^6 J = 1,8×10^6 J por dia. Conferindo pelo SI: P = 100 W e t = 5 × 3600 s = 18000 s, então E = 100 × 18000 = 1,8×10^6 J.
- Logo a alternativa correta é a C (0,5 kWh e 1,8×10^6 J por dia), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A tem 0,25 kWh, valor que corresponde a metade do consumo, como se a lâmpada ficasse ligada apenas 2,5 horas. B tem 1,0 kWh, que equivale a 10 horas de uso ou a uma potência de 200 W. D tem 0,75 kWh, que corresponde a 7,5 horas de uso ou a 150 W. E tem 0,2 kWh, que corresponde a 2 horas de uso ou a 40 W.
- Observação: as alternativas A, B, D e E têm os dois valores coerentes entre si (por exemplo, 0,25 kWh × 3,6×10^6 = 0,9×10^6 J), então a checagem precisa ser feita sobre o valor de kWh, que depende de P e t.
💡 Dica: Aplique a fórmula E = P·t para calcular a energia.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu o consumo pela metade, seja por esquecer um fator de tempo, seja por usar 2,5 horas em vez de 5 horas. Assim calcula 0,25 kWh e converte corretamente esse valor para 0,9×10^6 J.
O aluno provavelmente dobrou o tempo de uso (10 horas) ou dobrou a potência para 200 W, obtendo 1,0 kWh. Depois converte corretamente 1 kWh para 3,6×10^6 J, o que mostra que o erro está nos dados de entrada e não na conversão.
Por que engana: O aluno pode confundir a conversão de unidades, calculando a energia em kWh mas não convertendo corretamente para joules.
E = P·t = 100 W · 5 h = 100 W · 5 h = 0,1 kW · 5 h = 0,5 kWh. Em joules: 0,5 kWh · 3,6×10^6 J/kWh = 1,8×10^6 J.
O aluno provavelmente leu o tempo como 7,5 horas ou usou potência de 150 W, chegando a 0,75 kWh. A conversão para 2,7×10^6 J está correta para esse valor errado.
O aluno provavelmente usou 2 horas no lugar de 5 horas ou 40 W no lugar de 100 W, obtendo 0,2 kWh. Converte depois corretamente para 0,72×10^6 J.
Raio-X da questão
energia elétrica consumida
avaliacao
potência elétrica · unidades de energia
Revisar a fórmula de cálculo de energia elétrica e conversão de unidades.
O aluno pode confundir a conversão de unidades, calculando a energia em kWh mas não convertendo corretamente para joules.
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tomada_decisao
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