UERJ 2024 (1º Exame de Qualificação) — questão 37 de Física

Gabarito DEnergia — energia elétrica, potência e tempo (kWh)Vestibular Estadual · 1º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 37 de Física do UERJ 2024 (1º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

RAIOS NAS TEMPESTADES DE VERÃO

Da energia liberada por um raio, só uma pequena fração é convertida em energia elétrica; a maior parte se transforma em calor, luz, som e ondas de rádio. A fração convertida em energia elétrica é da ordem de 360 quilowatts-hora (kWh), aproximadamente o mesmo que consumiria uma lâmpada de LED de 100 watts (W) acesa durante alguns meses.

Adaptado de ciênciahoje.org.br.

Considere que um mês dura 30 dias e que uma lâmpada de LED funciona com a potência de 25 watts. Essa lâmpada consumirá a fração convertida em energia elétrica mencionada no texto em x meses.

O valor de x é igual a:

(A) 5

(B) 10

(C) 15

(D) 20

(Enunciado: Vestibular Estadual UERJ 2024, 1º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: por quantos meses uma lâmpada de 25 W precisa ficar acesa para consumir 360 kWh.

Passo 1 — energia é potência vezes tempo. Para usar o kWh direto, ponha a potência em kW:

P=25 W=0,025 kWP = 25\ \text{W} = 0{,}025\ \text{kW}

E=P Δt  ⇒  Δt=EPE = P\,\Delta t \;\Rightarrow\; \Delta t = \frac{E}{P}

Δt=360 kWh0,025 kW=14 400 h\Delta t = \frac{360\ \text{kWh}}{0{,}025\ \text{kW}} = 14\,400\ \text{h}

Passo 2 — de horas para meses. Um mês de 30 dias tem 30 × 24 = 720 h:

x=14 400720=20 mesesx = \frac{14\,400}{720} = 20\ \text{meses}

Conferindo com o texto: a lâmpada de 100 W do texto levaria 3 600 h = 5 meses, os “alguns meses” citados. A de 25 W tem um quarto da potência, então leva quatro vezes mais: 4 × 5 = 20 meses.

⚠️ A armadilha: fazer a conta com a lâmpada de 100 W do texto, e não com a de 25 W do enunciado: dá 5 meses, a alternativa A. Outra é esquecer de passar watts para quilowatts: 360/25 = 14,4 h, um valor absurdo para “meses”.

A ideia em uma frase: tempo = energia/potência, com kWh e kW juntos; depois é só converter horas em meses (720 h por mês).

Resposta: alternativa D (20 meses).

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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