Um estudante está analisando a eficiência de um chuveiro elétrico que consome 4.500 W. Se ele funciona por 30…
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
Um estudante está analisando a eficiência de um chuveiro elétrico que consome 4.500 W. Se ele funciona por 30 minutos e aquece 100 litros de água, qual é a energia utilizada em kWh?
- A) 1,5 kWh
- B) 2,25 kWh
- C) 3,0 kWh
- D) 4,0 kWh
- E) 5,0 kWh
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados que importam para a pergunta. A potência do chuveiro é 4.500 W, que equivale a 4,5 kW (divide-se por 1.000). O tempo de funcionamento é 30 minutos. A quantidade de água (100 litros) não entra no cálculo da energia elétrica consumida, pois é um dado de contexto.
- Converta o tempo para horas, porque o kWh tem a hora como unidade de tempo. 30 minutos é metade de uma hora, ou seja, 0,5 h.
- Use a relação energia = potência × tempo. Energia = 4,5 kW × 0,5 h = 2,25 kWh.
- Compare com as alternativas. A resposta correta é a letra B, 2,25 kWh, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas:
- A) 1,5 kWh corresponderia a um tempo de 1/3 de hora (20 minutos), e não a 30 minutos.
- C) 3,0 kWh não resulta de multiplicar 4,5 kW por nenhum tempo coerente com os 30 minutos do enunciado.
- D) 4,0 kWh resulta de subtrair 0,5 de 4,5, operação que não corresponde à relação entre potência, tempo e energia.
- E) 5,0 kWh resulta de somar 4,5 com 0,5, operação também sem base física.
💡 Dica: Calcule a energia em kWh usando a potência e o tempo.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente converteu 30 minutos para 1/3 de hora, como se fossem 20 minutos, e multiplicou 4,5 kW por esse valor. Ele erra na conversão de minutos para horas.
Por que engana: Confundir a potência com a energia, utilizando apenas o valor em watts sem considerar o tempo de uso.
Cálculo correto da energia consumida.
O aluno provavelmente misturou dados do enunciado, como a quantidade de água, ou usou um fator multiplicador que não existe na fórmula de energia elétrica. Ele não identifica quais dados são relevantes para o cálculo.
O aluno provavelmente subtraiu o tempo da potência (4,5 - 0,5 = 4,0) em vez de multiplicar. Ele confunde a operação correta entre potência e tempo.
O aluno provavelmente somou a potência com o tempo em horas (4,5 + 0,5 = 5,0) em vez de multiplicar. Ele aplica uma operação sem sentido físico na fórmula de energia.
Raio-X da questão
energia elétrica
avaliacao
cálculo de potência elétrica · conversão de unidades de energia
Revisar a conversão de watts para kWh e o cálculo de energia consumida.
Confundir a potência com a energia, utilizando apenas o valor em watts sem considerar o tempo de uso.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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