UEM 2014 (Inverno) — questão 39 de Física

Gabarito 25Eletrodinâmica — consumo de energia elétrica em kWh e custo de aparelhos residenciaisVestibular de Inverno · Conhecimentos Gerais (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 39 de Física do UEM 2014 (Inverno)

Enunciado em texto

A unidade de medida utilizada para calcular o consumo de energia em residências é o watt-hora (Wh). Essa unidade representa a quantidade de energia consumida para utilizar, durante uma hora, um aparelho cuja potência é de 1 Watt. A tabela abaixo apresenta alguns aparelhos elétricos de uma residência, indicando a sua potência e quantas horas por dia cada um deles é utilizado.

AparelhoPotênciaUtilização diária
Chuveiro4.000 W15 min
Lâmpada60 W30 min
Geladeira400 W4 horas
Computador700 W2 horas
Televisão300 W2 horas

Considerando a utilização diária dos aparelhos dessa residência e sabendo que o preço de 1.000 Wh (ou 1 kWh) é R$ 0,50, assinale o que for correto.

(01) O gasto total diário, em reais, de dois chuveiros, vinte lâmpadas, uma geladeira, um computador e duas televisões é menos do que R$ 4,00.

(02) O consumo de energia diário do computador é maior do que o da geladeira.

(04) Se 20 lâmpadas incandescentes de 60 W dessa residência forem trocadas por lâmpadas de LED de 5 W cada, a economia mensal (30 dias), em reais, gerada por essa troca será superior a R$ 10,00.

(08) Diminuir o tempo de utilização de um chuveiro pela metade gera uma economia mensal (30 dias) de R$ 7,50.

(16) Um aparelho bivolt ligado em uma tensão de 110 V consome a mesma quantidade de energia quando ligado em uma tensão de 220 V.

(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Inverno) — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: calcular consumos com E=P ΔtE = P\,\Delta t e convertê-los em custo.

Passo 1 — consumo diário de cada aparelho:

• chuveiro: 4 000×0,25=1 0004\,000 \times 0{,}25 = 1\,000 Wh;

• lâmpada: 60×0,5=3060 \times 0{,}5 = 30 Wh;

• geladeira: 400×4=1 600400 \times 4 = 1\,600 Wh;

• computador: 700×2=1 400700 \times 2 = 1\,400 Wh;

• televisão: 300×2=600300 \times 2 = 600 Wh.

(01) Verdadeira.

E=2 000+600+1 600E = 2\,000 + 600 + 1\,600

+1 400+1 200\quad + 1\,400 + 1\,200

E=6 800 Wh=6,8 kWhE = 6\,800\ \text{Wh} = 6{,}8\ \text{kWh}

Custo: 6,8 kWh × R$ 0,50 = R$ 3,40, menos que R$ 4,00.

(02) Falsa. Computador 1 400 Wh contra geladeira 1 600 Wh.

(04) Falsa. Cada lâmpada economiza 55 W durante 0,5 h por dia:

20×55×0,5×3020 \times 55 \times 0{,}5 \times 30

=16 500 Wh= 16\,500\ \text{Wh}

São 16,5 kWh, ou R$ 8,25 por mês, menos que R$ 10,00.

(08) Verdadeira. Metade do tempo economiza 500 Wh por dia:

500×30=15 000 Wh500 \times 30 = 15\,000\ \text{Wh}

Economia: 15 kWh × R$ 0,50 = R$ 7,50.

(16) Verdadeira. O aparelho bivolt é feito para fornecer a mesma potência nominal nas duas tensões (ele ajusta o circuito interno: a 220 V puxa metade da corrente que puxaria a 110 V). Com a mesma potência e o mesmo tempo de uso, a energia consumida é a mesma.

⚠️ A armadilha: esquecer de converter os minutos em horas: 15 min = 0,25 h e 30 min = 0,5 h.

A ideia em uma frase: energia = potência × tempo; em kWh, basta multiplicar pela tarifa.

Resposta: soma 25 (01 + 08 + 16).

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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