PUC-Campinas 2017 — questão 30 de Física

Enunciado em texto
Há alguns anos a iluminação residencial era predominantemente feita por meio de lâmpadas incandescentes. Atualmente, dando-se atenção à política de preservação de bens naturais, estas lâmpadas estão sendo trocadas por outros tipos de lâmpadas muito mais econômicas, como as fluorescentes compactas e de LED.
Numa residência usavam-se 10 lâmpadas incandescentes de 100 W que ficavam ligadas em média 5 horas por dia. Estas lâmpadas foram substituídas por 10 lâmpadas fluorescentes compactas que consomem 20 W cada uma e também ficam ligadas em média 5 horas por dia. Adotando o valor R$ 0,40 para o preço do quilowatt-hora, a economia que esta troca proporciona em um mês de trinta dias é de
(A) R$ 18,00.
(B) R$ 48,00.
(C) R$ 60,00.
(D) R$ 120,00.
(E) R$ 248,00.
(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2017, Prova Geral — PUC-Campinas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto se deixa de pagar por mês trocando as 10 lâmpadas de 100 W por 10 de 20 W.
Passo 1 — a potência economizada. Cada lâmpada passa a gastar 80 W a menos; são 10 lâmpadas:
Passo 2 — o tempo de uso no mês: 5 h por dia, 30 dias, dá 150 h.
Passo 3 — a energia economizada (, em kWh):
Passo 4 — o dinheiro:
120 kWh × R$ 0,40 por kWh = R$ 48,00.
Conferindo: antes o gasto era 1,0 kW × 150 h = 150 kWh, ou R$ 60,00; depois, 0,2 kW × 150 h = 30 kWh, ou R$ 12,00. A diferença é R$ 48,00.
⚠️ A armadilha: responder o gasto antigo inteiro, R$ 60,00 (alternativa C), em vez da economia; ou parar na energia, 120 (alternativa D), esquecendo de multiplicar pelo preço.
A ideia em uma frase: energia é potência vezes tempo; em kW e horas ela já sai em kWh, pronta para multiplicar pela tarifa.
Resposta: alternativa B (R$ 48,00).
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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