PUC-PR 2015 — questão 45 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o custo de 30 dias de uso do aquecedor, 3 h por dia.

Passo 1 — a potência. Conhecendo a tensão e a resistência, a forma mais direta é:

$$P = \frac{U^2}{R} = \frac{120^2}{14{,}4} = \frac{14\,400}{14{,}4}$$

$$P = 1000\ \text{W} = 1\ \text{kW}$$

Passo 2 — a energia no mês. 3 h por dia durante 30 dias são 90 h:

$$E = 1\ \text{kW} \times 90\ \text{h} = 90\ \text{kWh}$$

Passo 3 — o custo:

$$\text{custo} = 90 \times 0{,}25 = 22{,}50\ \text{reais}$$

⚠️ A armadilha: calcular a potência como $U \cdot R$ ou $U/R$ (isso é a corrente, ≈ 8,3 A), em vez de $U^2/R$. Conferindo: com i = 120/14,4 ≈ 8,33 A, $P = U\,i = 120 \times 8{,}33 \approx 1000$ W, o mesmo valor.

A ideia em uma frase: com tensão e resistência na mão, a potência é U²/R; a energia em kWh é a potência em kW vezes as horas.

Resposta: alternativa A (R$ 22,50).