ENEM 2001 — questão 16 de Física

Gabarito EEnergia — consumo de energia elétrica (E = P·Δt) e frações do consumoProva objetiva · Prova 1 (Amarela)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 16 de Física do ENEM 2001

Enunciado em texto

A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico.

[Gráfico de setores (pizza), consumo de energia elétrica residencial por equipamento: Geladeira 30%; Chuveiro 25%; Lâmpadas incandescentes 20%; TV 10%; Ferro elétrico 5%; Máquina de lavar 5%; Outros 5%.]

Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:

I. Potência do equipamento.

II. Horas de funcionamento.

III. Número de equipamentos.

O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de

a) I, apenas.

b) II, apenas.

c) I e II, apenas.

d) II e III, apenas.

e) I, II e III.

(Enunciado e figura: ENEM 2001, prova 1 – Amarela — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: de que coisas depende a fatia de cada tipo de aparelho no consumo de energia da casa.

Passo 1 — a energia gasta por um aparelho. Potência é energia por unidade de tempo. Então um aparelho de potência P ligado durante um tempo Δt consome:

E=P⋅ΔtE = P \cdot \Delta t

Passo 2 — a energia gasta por um tipo de aparelho. O gráfico junta todos os aparelhos do mesmo tipo (todas as lâmpadas da casa, por exemplo). Se há N deles iguais:

Etipo=N⋅P⋅ΔtE_{\text{tipo}} = N \cdot P \cdot \Delta t

Passo 3 — a fração percentual. A fatia de cada tipo é a energia dele dividida pela energia total da casa:

f=EtipoEtotalf = \frac{E_{\text{tipo}}}{E_{\text{total}}}

Como EtipoE_{\text{tipo}} depende de N, de P e de Δt, a fatia depende das três variáveis: potência (I), horas de funcionamento (II) e número de equipamentos (III).

Conferindo com o gráfico: as lâmpadas têm potência pequena, mas ficam 20% do consumo porque são muitas e ficam horas ligadas. O chuveiro tem potência enorme, mas funciona poucos minutos por dia. A geladeira tem potência modesta, mas fica ligada o dia inteiro.

⚠️ A armadilha: pensar só na potência (alternativa A), ou em potência e tempo (alternativa C) e esquecer que o gráfico soma todos os aparelhos de um tipo. Dez lâmpadas gastam dez vezes o que gasta uma.

A ideia em uma frase: energia consumida = número de aparelhos × potência × tempo de uso; mude qualquer um dos três e a fatia muda.

Resposta: alternativa E (I, II e III).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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