Durante um estudo sobre o consumo de energia elétrica de uma escola, um sistema registrou a potência média de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um estudo sobre o consumo de energia elétrica de uma escola, um sistema registrou a potência média de um equipamento em três intervalos: de 0 a 3 horas, 2 kW; de 3 a 5 horas, 4 kW; e de 5 a 8 horas, 1 kW. Para determinar o consumo total no período, os dados podem ser representados em um gráfico de potência em função do tempo. Com base nos dados do texto, qual procedimento permite determinar corretamente a energia total consumida pelo equipamento no período analisado?
- A) Usar somente a variação da potência entre o início e o final.
- B) Somar, em cada intervalo, o produto da potência pelo tempo correspondente.
- C) Multiplicar a maior potência registrada pela duração total do período.
- D) Dividir a duração total pela soma das potências registradas.
- E) Somar apenas os valores de potência registrados nos três intervalos.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o significado físico. Energia elétrica é potência multiplicada pelo tempo (E = P x t). Quando a potência é constante em cada intervalo, a energia desse intervalo é o produto da potência pelo tempo, e a energia total é a soma das energias dos intervalos. Passo 2: Calcule cada intervalo. De 0 a 3 horas, com 2 kW: 2 x 3 = 6 kWh. De 3 a 5 horas, com 4 kW: 4 x 2 = 8 kWh. De 5 a 8 horas, com 1 kW: 1 x 3 = 3 kWh. Passo 3: Some as parcelas. 6 + 8 + 3 = 17 kWh. Esse valor corresponde a somar, em cada intervalo, o produto da potência pelo tempo, que é a alternativa B. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A: a variação da potência não informa a energia consumida, pois energia depende do tempo em que cada potência foi mantida. C: multiplicar a maior potência pela duração total superestima o consumo, pois considera 4 kW durante todo o período de 8 horas, o que não ocorreu. D: dividir o tempo pela soma das potências não tem significado físico e não resulta em energia. E: somar potências ignora o tempo de funcionamento, e grandezas de potência não se somam para obter energia. Passo 5: Conclusão. O gabarito oficial B está correto, e o consumo total no período é de 17 kWh.
💡 Dica: Considere a relação entre potência e energia em gráficos.
Alternativa por alternativa
Acredita que a energia depende apenas da diferença entre a potência inicial e a final, ignorando o tempo em que cada potência foi mantida.
Por que engana: Confundir a altura ou a base da curva como representativa da energia total, ao invés de reconhecer que é a área sob a curva que representa essa energia.
A energia consumida em cada intervalo é calculada por E = P × Δt. Como a potência varia ao longo do período, deve-se calcular esse produto em cada intervalo e somar os resultados: (2 × 3) + (4 × 2) + (1 × 3) = 17 kWh. Em um gráfico de potência em função do tempo, esse procedimento equivale à determinação da área total sob a representação gráfica.
Supõe que o equipamento operou na potência máxima durante todo o período, o que contraria os dados de 2 kW, 4 kW e 1 kW em intervalos distintos.
Inverte a lógica da relação entre grandezas, tratando energia como tempo dividido por potência, o que não corresponde a nenhuma relação física da energia elétrica.
Acredita que basta somar os valores de potência, sem considerar a duração de cada um, confundindo potência com energia.
Raio-X da questão
energia total em gráfico
avaliacao
gráficos de funções · energia e potência
Revisar a relação entre potência e energia em gráficos.
Confundir a altura ou a base da curva como representativa da energia total, ao invés de reconhecer que é a área sob a curva que representa essa energia.
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cientifico
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