ENEM 2009 PPL — questão 37 de Física
Enunciado em texto
A evolução da luz: as lâmpadas LED já substituem com grandes vantagens a velha invenção de Thomas Edison
A tecnologia do LED é bem diferente da das lâmpadas incandescentes e fluorescentes. A lâmpada LED é fabricada com material semicondutor que, semelhante ao usado nos chips de computador, quando percorrido por uma corrente elétrica, emite luz. O resultado é uma peça muito menor, que consome menos energia e tem uma durabilidade maior. Enquanto uma lâmpada comum tem vida útil de 1.000 horas e uma fluorescente, de 10.000 horas, a LED rende entre 20.000 e 100.000 horas de uso ininterrupto.
Há um problema, contudo: a lâmpada LED ainda custa mais caro, apesar de seu preço cair pela metade a cada dois anos. Essa tecnologia não está se tornando apenas mais barata. Está também mais eficiente, iluminando mais com a mesma quantidade de energia.
Uma lâmpada incandescente converte em luz apenas 5% da energia elétrica que consome. As lâmpadas LED convertem até 40%. Essa diminuição no desperdício de energia traz benefícios evidentes ao meio ambiente.
A evolução da luz. Energia. In: Veja, 19 dez. 2007. Disponível em: http://veja.abril.com.br/191207/p_118.shtml.
Uma lâmpada LED que ofereça a mesma luminosidade que uma lâmpada incandescente de 100 W deverá ter uma potência mínima de
a) 12,5 W.
b) 25 W.
c) 40 W.
d) 60 W.
e) 80 W.
(Enunciado: ENEM 2009 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — 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: a potência de um LED que produza a mesma quantidade de luz que uma incandescente de 100 W.
Passo 1 — quanto de luz a incandescente produz. Ela converte só 5% da energia em luz (o resto vira calor):
Passo 2 — a potência do LED. O LED tem de entregar os mesmos 5 W de luz. A potência é mínima quando ele trabalha no melhor rendimento, 40%:
Atalho: o LED aproveita 40/5 = 8 vezes melhor a energia, então precisa de 8 vezes menos potência: 100/8 = 12,5 W.
⚠️ A armadilha: fazer 40% de 100 W = 40 W (alternativa C). A potência do LED não é 40% da potência da incandescente: o que tem de ser igual é a luz produzida.
A ideia em uma frase: mesma luminosidade é a mesma potência luminosa; com rendimento 8 vezes maior, o LED precisa de 8 vezes menos potência elétrica.
Resposta: alternativa A (12,5 W).
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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