Em uma atividade sobre o uso racional de energia, estudantes mediram o consumo de alguns aparelhos. Mantido o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade sobre o uso racional de energia, estudantes mediram o consumo de alguns aparelhos. Mantido o tempo de funcionamento em 2 horas, uma lâmpada de LED de 10 W consumiu 0,02 kWh, um ventilador de 100 W consumiu 0,20 kWh e um forno de micro-ondas de 1 200 W consumiu 2,40 kWh. No caso do ventilador, o consumo foi de 0,10 kWh após 1 hora, 0,20 kWh após 2 horas e 0,30 kWh após 3 horas. Considere que não houve variação na potência dos aparelhos durante as medições. Com base nos dados, qual relação entre potência, tempo de funcionamento e consumo de energia explica os resultados observados?
- A) O consumo de energia permanece constante, pois a potência dos aparelhos não se altera durante o uso.
- B) O consumo de energia depende somente do tipo de aparelho utilizado, sem relação com seu tempo de uso.
- C) O consumo de energia diminui quando aumenta a potência do aparelho e o tempo de funcionamento.
- D) O consumo de energia aumenta com a potência do aparelho e com o tempo de funcionamento.
- E) O consumo de energia corresponde à potência do aparelho, independentemente do tempo de funcionamento.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique a relação física. A energia consumida por um aparelho é dada por E = P x t, em que P é a potência (em kW) e t é o tempo de funcionamento (em horas), resultando em kWh.
- Verifique com a lâmpada de LED: 10 W = 0,01 kW; 0,01 kW x 2 h = 0,02 kWh, valor medido.
- Verifique com o ventilador: 100 W = 0,1 kW; 0,1 kW x 2 h = 0,2 kWh, valor medido. Além disso, com potência fixa, o consumo cresce linearmente com o tempo: 0,10 kWh em 1 h, 0,20 kWh em 2 h e 0,30 kWh em 3 h.
- Verifique com o micro-ondas: 1200 W = 1,2 kW; 1,2 kW x 2 h = 2,4 kWh, valor medido. Comparando com o ventilador, para o mesmo tempo, maior potência gera maior consumo.
- Conclusão: o consumo aumenta com a potência e com o tempo de funcionamento, o que corresponde à alternativa D. O gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas: A ignora que o consumo se acumula com o tempo, mesmo com potência constante; B desconsidera a relação com o tempo, contrariada pelos dados do ventilador; C inverte a relação, pois maior potência e maior tempo geram mais consumo, não menos; E confunde potência com energia, já que o consumo depende também do tempo.
💡 Dica: Analise a relação entre tempo e consumo energético.
Alternativa por alternativa
Entende que, se a potência não varia, o consumo também não varia, sem perceber que a energia se acumula ao longo do tempo. Por isso ignora os valores crescentes 0,10, 0,20 e 0,30 kWh do ventilador.
Por que engana: Confundir a relação entre potência e consumo, acreditando que eletrodomésticos mais potentes consomem menos energia.
Acredita que cada tipo de aparelho tem um consumo fixo, independentemente de quanto tempo fica ligado. Desconsidera que o mesmo ventilador consome mais após 3 horas do que após 1 hora.
Inverte a proporcionalidade, achando que aparelhos mais potentes ou usados por mais tempo consomem menos energia. Não percebe que o consumo é o produto da potência pelo tempo.
A energia consumida pode ser determinada pelo produto da potência pelo tempo de funcionamento. Assim, mantendo o tempo constante, aparelhos de maior potência consomem mais energia; mantendo a potência constante, o consumo cresce proporcionalmente ao tempo, como ocorreu com o ventilador.
Confunde potência com energia consumida, supondo que o consumo em kWh é igual à potência nominal do aparelho. Não aplica a multiplicação pelo tempo de funcionamento, que é essencial para o cálculo.
Raio-X da questão
consumo energético
diagnostico
potência elétrica · consumo de energia
Revisar a relação entre tempo de uso e consumo de energia dos eletrodomésticos.
Confundir a relação entre potência e consumo, acreditando que eletrodomésticos mais potentes consomem menos energia.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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