Univesp 2025 (2º semestre) — questão 56 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: por quanto tempo a energia que uma turbina de Itaipu gera em um único segundo mantém ligado um chuveiro de 5,0 kW.

Passo 1 — a energia gerada em 1,0 s. Potência é energia por unidade de tempo, então a energia é a potência vezes o tempo. Com kW e segundos, a energia sai em quilojoules (1 kW = 1 kJ/s):

$$E = P\,\Delta t = 720\,000\ \text{kW} \times 1{,}0\ \text{s}$$

$$E = 720\,000\ \text{kJ}$$

Passo 2 — quanto tempo o chuveiro gasta essa energia. O chuveiro consome 5,0 kJ a cada segundo:

$$\Delta t = \frac{E}{P_{\text{ch}}} = \frac{720\,000\ \text{kJ}}{5{,}0\ \text{kW}}$$

$$\Delta t = 144\,000\ \text{s}$$

Passo 3 — em horas. Cada hora tem 3 600 s:

$$\Delta t = \frac{144\,000}{3\,600} = 40\ \text{h}$$

Atalho: a usina tem $720\,000 / 5 = 144\,000$ vezes a potência do chuveiro. Então 1 s de usina equivale a 144 000 s de chuveiro, que são 40 h.

⚠️ A armadilha: errar a conversão de segundos para horas. Dividindo 144 000 s por 60 encontram-se 2 400, que são minutos, não horas; quem chama esse número de horas marca a alternativa C. Para chegar a horas é preciso dividir por 3 600 (60 s em cada minuto e 60 min em cada hora).

A ideia em uma frase: energia é potência vezes tempo: a energia da usina em 1 s, dividida pela potência do chuveiro, dá 144 000 s, ou 40 h de banho.

Resposta: alternativa A (40 horas).