PUC-Campinas 2017 — questão 30 de Física

Gabarito BEletrodinâmica — consumo de energia elétrica e custo (kWh)Vestibular 2017 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 30 de Física do PUC-Campinas 2017

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:

ΔP=10×(100−20)=800 W\Delta P = 10 \times (100 - 20) = 800\ \text{W}

ΔP=0,8 kW\Delta P = 0{,}8\ \text{kW}

Passo 2 — o tempo de uso no mês: 5 h por dia, 30 dias, dá 150 h.

Passo 3 — a energia economizada (E=P ΔtE = P\,\Delta t, em kWh):

ΔE=0,8×150=120 kWh\Delta E = 0{,}8 \times 150 = 120\ \text{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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