Em uma escola pública brasileira, duas salas com iluminação de brilho semelhante foram comparadas durante um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Explorar fenômenos da vida cotidiana que evidenciem propriedades físicas dos materiais – como densidade, condutibilidade térmica e elétrica, respostas a forças magnéticas, solubilidade, respostas a forças mecânicas (dureza, elasticidade etc.), entre outras.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma escola pública brasileira, duas salas com iluminação de brilho semelhante foram comparadas durante um ano. A primeira utilizou lâmpadas incandescentes de 60 W, enquanto a segunda utilizou lâmpadas LED de 9 W. As lâmpadas incandescentes duraram cerca de 1.000 horas, e as LED, aproximadamente 25.000 horas. A direção observou que a sala com LED consumiu menos energia e precisou de menos substituições. Com base no texto e nos conhecimentos sobre a transformação de energia elétrica em luz, qual alternativa identifica o material fundamental das lâmpadas LED e explica as vantagens observadas na situação?
- A) Mercúrio, que produz luz com menor consumo de energia e maior vida útil.
- B) Filamento de tungstênio, que produz luz com maior consumo de energia e menor vida útil.
- C) Plástico comum, que isola a corrente elétrica com menor consumo de energia e maior vida útil.
- D) Cobre, que conduz a corrente elétrica com maior consumo de energia e menor vida útil.
- E) Materiais semicondutores, que permitem menor consumo de energia e maior vida útil da lâmpada.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- O enunciado compara duas salas com iluminação semelhante: uma com lâmpadas incandescentes de 60 W, que duraram cerca de 1.000 horas, e outra com lâmpadas LED de 9 W, que duraram cerca de 25.000 horas. A sala com LED consumiu menos energia e precisou de menos substituições.
- Na lâmpada incandescente, a energia elétrica aquece um filamento de tungstênio até a incandescência, e a maior parte da energia é perdida como calor. Isso explica o alto consumo (60 W) e a menor durabilidade, pois o filamento se degrada com o aquecimento.
- Na lâmpada LED, a luz é gerada em um diodo emissor de luz, feito de materiais semicondutores. Quando a corrente passa pela junção semicondutora, elétrons liberam energia na forma de luz, com pouca dissipação de calor. Por isso a potência é menor (9 W) para brilho semelhante e a vida útil é muito maior.
- Logo, a alternativa correta é a E, pois identifica corretamente o material fundamental (semicondutores) e as vantagens observadas (menor consumo de energia e maior vida útil).
- Por que as outras estão erradas: A) o mercúrio é usado em lâmpadas fluorescentes, não em LEDs; B) o filamento de tungstênio é o material da lâmpada incandescente, não da LED; C) o plástico é isolante e não gera a luz na lâmpada LED; D) o cobre é condutor usado em fios, não é o material que gera a luz.
💡 Dica: Liste os materiais e vantagens das lâmpadas LED.
Alternativa por alternativa
Confunde a tecnologia LED com a das lâmpadas fluorescentes, cuja luz depende de vapor de mercúrio. Também pode ter lido apenas as vantagens do texto sem verificar o material.
Por que engana: Confundir os materiais das lâmpadas LED com os das lâmpadas incandescentes, escolhendo filamento de tungstênio.
Associa a lâmpada LED ao filamento de tungstênio, que é o componente da lâmpada incandescente comparada no texto. Pode ter se confundido ao ler que a primeira sala era a incandescente.
Acredita que o plástico, por ser o invólucro, seja o material que produz a luz, e considera que isolar a corrente gera iluminação. Usa a ideia cotidiana de que a parte plástica é o principal componente.
Pensa que o cobre, por ser um bom condutor presente nos fios, seja o material central da lâmpada LED. Também associa condução de corrente a maior consumo, o que contradiz o texto.
As lâmpadas LED funcionam por meio de materiais semicondutores, nos quais a passagem de corrente elétrica produz luz. Em comparação com as lâmpadas incandescentes, elas transformam uma fração maior da energia elétrica em luz, desperdiçam menos energia na forma de calor e apresentam maior vida útil. Isso explica tanto o consumo de 9 W quanto a duração aproximada de 25.000 horas indicada no texto.
Raio-X da questão
lâmpadas LED
fixacao
materiais utilizados em lâmpadas · vantagens das lâmpadas LED
Revisar as características e vantagens das lâmpadas LED.
Confundir os materiais das lâmpadas LED com os das lâmpadas incandescentes, escolhendo filamento de tungstênio.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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