Em uma fazenda vertical brasileira, lâmpadas são usadas para fornecer luz às plantas durante o período…
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
Em uma fazenda vertical brasileira, lâmpadas são usadas para fornecer luz às plantas durante o período noturno, complementando a iluminação natural e mantendo o fotoperíodo necessário ao cultivo. O sistema possui 10 lâmpadas incandescentes, cuja potência total é de 1000 W. Para reduzir o consumo de energia e as emissões associadas à geração de eletricidade, a empresa pretende substituí-las por lâmpadas fluorescentes que consomem 70% menos energia. Após a substituição, as lâmpadas permanecerão ligadas durante 6 horas por noite. Considere que o consumo de energia seja calculado por E = P × t, em que P é a potência em quilowatts e t é o tempo em horas. Com base nessas informações, qual será o consumo diário de energia elétrica das 10 lâmpadas fluorescentes, em kWh?
- A) 4,2 kWh
- B) 1,8 kWh
- C) 0,3 kWh
- D) 0,18 kWh
- E) 6,0 kWh
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Converter a potência inicial para quilowatts. As 10 lâmpadas incandescentes somam 1000 W, que equivalem a 1 kW.
- Calcular a potência das fluorescentes. Elas consomem 70% menos energia, então usam apenas 30% da potência original: 0,30 × 1 kW = 0,3 kW.
- Aplicar a fórmula E = P × t, com P = 0,3 kW e t = 6 h por noite: E = 0,3 × 6 = 1,8 kWh por dia.
- Conferir com o gabarito. O resultado 1,8 kWh corresponde à alternativa B, que é o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (4,2 kWh) aplicou 70% sobre a potência e não a redução de 70%; C (0,3 kWh) esqueceu de multiplicar a potência pelo tempo; D (0,18 kWh) converteu mal as horas, usando 0,6 h no lugar de 6 h; E (6,0 kWh) usou a potência original de 1 kW e ignorou a economia de 70%.
💡 Dica: Calcule a redução do consumo de energia ao trocar as lâmpadas.
Alternativa por alternativa
O aluno tomou 70% como a fração que resta de potência, e não como a redução. Assim calculou 0,7 kW × 6 h = 4,2 kWh.
As lâmpadas fluorescentes consumirão 30% da potência original, pois representam uma redução de 70%. Assim, a nova potência será 1000 W × 0,30 = 300 W = 0,3 kW. Durante 6 horas, o consumo será E = 0,3 kW × 6 h = 1,8 kWh.
O aluno calculou corretamente a potência de 0,3 kW, mas esqueceu de multiplicar pelo tempo de 6 horas, confundindo potência com energia.
O aluno errou na conversão do tempo ou no cálculo, usando 0,6 h no lugar de 6 h, e obteve 0,3 × 0,6 = 0,18 kWh.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre watts e kilowatts, calculando o consumo total em watts em vez de converter para kilowatts.
O aluno ignorou a redução de 70% e usou a potência original de 1 kW das lâmpadas incandescentes: 1 × 6 = 6,0 kWh.
Raio-X da questão
consumo de energia
avaliacao
cálculo de consumo de energia · conversão de unidades
Revisar o cálculo de consumo de energia em kWh.
O aluno pode confundir a relação entre watts e kilowatts, calculando o consumo total em watts em vez de converter para kilowatts.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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