ENEM 2012 — questão 54 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — potência e eficiência luminosa de lâmpadas1º dia · Aplicação regular · Caderno 3 (Branco)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 54 de Física do ENEM 2012

Enunciado em texto

A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3.000 lm.

Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado).

A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é

a) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz.

b) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz.

c) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.

d) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia.

e) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia.

(Enunciado: ENEM 2012, aplicação regular, 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: comparar a eficiência (lúmens por watt) da incandescente de 40 W com as fluorescentes.

Passo 1 — as eficiências. Eficiência é luz produzida dividida pela potência:

ηinc=60040=15 lm/W\eta_{\text{inc}} = \frac{600}{40} = 15\ \text{lm/W}

ηfluor=300040=75 lm/W\eta_{\text{fluor}} = \frac{3000}{40} = 75\ \text{lm/W}

A fluorescente é 5 vezes mais eficiente.

Passo 2 — a fluorescente de 8 W. Como a razão é considerada linear, uma fluorescente de 8 W tem a mesma eficiência de 75 lm/W e produz:

75×8=600 lm75 \times 8 = 600\ \text{lm}

A mesma quantidade de luz que a incandescente de 40 W, gastando um quinto da potência. Então a incandescente é menos eficiente que a fluorescente de 8 W, que produz a mesma luz.

Por que não as outras: (A) e (B) dizem que a incandescente é mais eficiente, o que é falso; (D) a fluorescente de 40 W consome a mesma potência (40 W), não “maior quantidade de energia”; (E) mesma potência não significa mesma eficiência: a fluorescente dá 5 vezes mais luz.

⚠️ A armadilha: a alternativa D. A incandescente é mesmo menos eficiente que a fluorescente de 40 W, mas a justificativa está errada: as duas consomem 40 W. A diferença está na luz produzida.

A ideia em uma frase: eficiência luminosa é lúmen por watt — a fluorescente de 8 W faz a mesma luz que a incandescente de 40 W.

Resposta: alternativa C (menor que a de uma fluorescente de 8 W, que produz a mesma luz).

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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