UEL 2013 — questão 54 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar quatro contas feitas com os dados da tabela.

Afirmativa I — economia de energia. Ligadas pelo mesmo tempo, a energia gasta é proporcional à potência ($E = P\,\Delta t$). Trocar 9 W por 8 W economiza 1 W em 9:

$$\frac{9 - 8}{9} = \frac{1}{9} \approx 0{,}11 = 11\%$$

Bem longe de 80%. I é falsa.

Afirmativa II — eficácia do LED. Eficácia é fluxo luminoso dividido pela potência:

$$\eta_{\text{LED}} = \frac{450\ \text{lm}}{8\ \text{W}} = 56{,}25\ \text{lm/W}$$

II é verdadeira.

Afirmativa III — razão entre as correntes. De $P = U\,i$, a corrente é $i = P/U$:

$$i_F = \frac{9}{110}\ \text{A},\qquad i_{\text{LED}} = \frac{8}{220}\ \text{A}$$

$$\frac{i_F}{i_{\text{LED}}} = \frac{9}{110} \cdot \frac{220}{8} = \frac{9 \cdot 2}{8}$$

$$\frac{i_F}{i_{\text{LED}}} = 2{,}25$$

III é verdadeira.

Afirmativa IV — energia do LED na vida útil. 8 W durante 25 000 h:

$$E = P\,\Delta t = 8\ \text{W} \cdot 25\,000\ \text{h}$$

$$E = 200\,000\ \text{Wh} = 200\ \text{kWh}$$

IV é verdadeira.

Conclusão: II, III e IV.

Curiosidade: a eficácia da fluorescente é 490/9 ≈ 54,4 lm/W, um pouco menor que a do LED. A grande vantagem do LED nessa tabela é a durabilidade (25 000 h contra 6 000 h), não o consumo.

⚠️ A armadilha: a afirmativa I. O “80% de economia” é o número da propaganda do LED quando ele substitui a lâmpada incandescente. Comparado com a fluorescente desta tabela, a economia é só de cerca de 11%. Quem aceita a I acaba nas alternativas A, B ou D.

A ideia em uma frase: eficácia = lm/W, corrente = P/U e energia = P·Δt — com os números da tabela, só a afirmativa da economia de 80% não se sustenta.

Resposta: alternativa E (somente II, III e IV).