Um aquecedor elétrico possui um resistor de 40 O ligado à rede doméstica de 220 V. Explique qualitativa e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um aquecedor elétrico possui um resistor de 40 O ligado à rede doméstica de 220 V. Explique qualitativa e quantitativamente o funcionamento do aquecedor, calculando: (a) corrente elétrica, (b) potência dissipada (W), (c) energia consumida em 3 h (kWh) e (d) custo se o kWh custa R$0,80. Discuta medidas para reduzir consumo sem reduzir conforto térmico.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Modelo de resposta: (a) I = V / R = 220 V / 40 O = 5,5 A. (b) P = V·I = 220 V · 5,5 A = 1 210 W ˜ 1,21 kW (ou P = V^2 / R = (220^2)/40 = 1 210 W). (c) Energia = P·t = 1,21 kW · 3 h = 3,63 kWh. (d) Custo = 3,63 kWh · R$0,80/kWh = R$2,90 (aprox.). Discussão: o aquecedor converte energia elétrica em térmica por efeito Joule; para reduzir consumo sem perda de conforto sugerir isolamento térmico do ambiente, uso de termostato para reduzir tempo de funcionamento, vedação de portas/janelas e temporizadores; alternativa de maior eficiência (ex.: bomba de calor) reduz energia por mesma sensação térmica. Incluir cuidados de segurança (proteção por fusível/disjuntor).
Explicação
A explicação aborda os conceitos de eletricidade e energia de forma clara, utilizando as fórmulas adequadas para calcular corrente, potência e energia consumida. Além disso, apresenta sugestões práticas para reduzir o consumo de energia sem comprometer o conforto térmico, alinhando teoria e aplicação. A inclusão de cuidados de segurança também é essencial para garantir o uso seguro do equipamento.
Raio-X da questão
circuito elétrico
avaliacao
lei de ohm · potência elétrica
Revisar a Lei de Ohm e cálculo de potência elétrica.
O aluno pode confundir a relação entre tensão, corrente e resistência, aplicando a fórmula de forma incorreta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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