Em um laboratório escolar, estudantes compararam duas lâmpadas usadas para iluminar uma sala. Mantendo…
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 um laboratório escolar, estudantes compararam duas lâmpadas usadas para iluminar uma sala. Mantendo condições semelhantes de funcionamento, mediram o fluxo luminoso e a potência elétrica consumida por cada uma. A lâmpada LED produziu 1.000 lúmens com potência de 10 watts, enquanto a lâmpada incandescente produziu 800 lúmens com potência de 60 watts. Para comparar a eficiência luminosa, utiliza-se a razão entre o fluxo luminoso emitido e a potência elétrica consumida, expressa em lúmens por watt (lm/W). Considerando os dados do experimento e o conceito de eficiência luminosa, qual conclusão é correta?
- A) Não é possível comparar as lâmpadas, pois elas pertencem a tecnologias diferentes.
- B) Nenhuma das lâmpadas é eficiente, pois toda a energia elétrica deveria transformar-se em luz.
- C) A lâmpada incandescente é mais eficiente, pois consome mais potência elétrica durante o funcionamento.
- D) As duas lâmpadas são igualmente eficientes, pois ambas produzem luz durante o funcionamento.
- E) A lâmpada LED é mais eficiente, pois produz mais lúmens por watt consumido.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A eficiência luminosa é a razão entre o fluxo luminoso emitido (em lúmens) e a potência elétrica consumida (em watts), medida em lm/W. Quanto maior essa razão, mais luz a lâmpada produz por unidade de energia elétrica gasta.
- Calcule a eficiência da lâmpada LED: 1000 lúmens divididos por 10 watts resulta em 100 lm/W.
- Calcule a eficiência da lâmpada incandescente: 800 lúmens divididos por 60 watts resulta em aproximadamente 13,3 lm/W.
- Compare os valores. 100 lm/W é bem maior que 13,3 lm/W, portanto a lâmpada LED é mais eficiente. Isso significa que ela transforma uma fração muito maior da energia elétrica em luz visível. Logo, a alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Verifique as demais alternativas. A está errada porque lâmpadas de tecnologias diferentes podem ser comparadas pela mesma grandeza, a eficiência em lm/W, que é justamente o objetivo do experimento. B está errada porque nenhuma lâmpada real converte 100% da energia em luz; a energia restante vira principalmente calor, e a eficiência não precisa ser total para ser boa. C está errada porque consumir mais potência não significa ser mais eficiente; o que importa é a luz produzida por watt consumido. D está errada porque ambas produzem luz, mas com rendimentos muito diferentes, como os cálculos mostraram.
💡 Dica: Compare a intensidade de luz das duas fontes.
Alternativa por alternativa
Acredita que tecnologias diferentes impedem qualquer comparação, sem perceber que a grandeza lm/W foi criada justamente para comparar fontes de luz distintas.
Supõe que uma lâmpada só é eficiente se converter toda a energia elétrica em luz, ignorando que a eficiência é uma medida relativa e que nenhuma fonte real atinge 100%.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de luz emitida com a eficiência, acreditando que a lâmpada incandescente é mais eficiente por ser mais comum.
Confunde eficiência com consumo, achando que a lâmpada que gasta mais energia é a melhor, quando na verdade o maior consumo para a mesma luz indica menor eficiência.
Interpreta que o fato de as duas lâmpadas produzirem luz já as torna equivalentes, sem usar os valores de lúmens e watts fornecidos no enunciado para calcular a razão.
A eficiência luminosa é calculada dividindo-se o fluxo luminoso pela potência elétrica. A lâmpada LED apresenta 1.000 lm ÷ 10 W = 100 lm/W, enquanto a lâmpada incandescente apresenta 800 lm ÷ 60 W ≈ 13,3 lm/W. Portanto, a LED converte a energia elétrica em luz visível de modo mais eficiente.
Raio-X da questão
eficiência de fontes de luz
avaliacao
intensidade de luz · eficiência energética
Revisar conceitos de eficiência energética e intensidade luminosa.
O aluno pode confundir a quantidade de luz emitida com a eficiência, acreditando que a lâmpada incandescente é mais eficiente por ser mais comum.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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