Física2ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

Uma lâmpada elétrica tem potência P = 60 W e funciona t = 5,0 h por dia. Calcule a energia consumida em joules…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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

Uma lâmpada elétrica tem potência P = 60 W e funciona t = 5,0 h por dia. Calcule a energia consumida em joules e em kWh. Use E = P·t e 1 h = 3600 s.

A) E = 72×10^6 J; 20 kWh
B) E = 3600 J; 0,001 kWh
C) E = 1,08×10^6 J = 0,300 kWh
D) E = 1,0×10^6 J; 0,25 kWh
E) E = 1,5×10^6 J; 0,417 kWh

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Resolvi a questão sem olhar o gabarito. A potência é P = 60 W e o tempo de uso diário é t = 5,0 h. Passo 2: Calculo a energia em watt-hora: E = P·t = 60 × 5,0 = 300 Wh. Como 1 kWh = 1000 Wh, E = 300 / 1000 = 0,300 kWh. Passo 3: Converto o tempo para segundos: t = 5,0 × 3600 = 18000 s. Passo 4: Calculo a energia em joules: E = P·t = 60 × 18000 = 1,08 × 10^6 J. Passo 5: Portanto a alternativa C (E = 1,08×10^6 J = 0,300 kWh) está correta, coincidindo com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as demais estão erradas: a alternativa A tem 20 kWh, valor muito maior que o consumo real de 0,3 kWh; a alternativa B usa 3600 J, que corresponderia a apenas 60 s de funcionamento; a alternativa D arredonda 1,08×10^6 J para 1,0×10^6 J e apresenta 0,25 kWh, que não corresponde a 5 h de uso; a alternativa E apresenta 1,5×10^6 J, que corresponde a cerca de 6,9 h de uso, e 0,417 kWh, que não é o resultado de 5 h com 60 W.

💡 Dica: Calcule a energia usando a fórmula E = P·t.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno errou ao converter o tempo ou as unidades, chegando a um valor de energia muito maior que o correto, e não percebeu que 20 kWh é incompatível com uma lâmpada de 60 W usada 5 h por dia.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno confundiu a conversão de horas para segundos com a energia, obtendo 3600 J, que corresponde a apenas 60 s de funcionamento (60 × 60), e a 0,001 kWh, valor que não representa 5 h de uso.

C Correta

E = P·t = 60 W · (5,0 h · 3600 s/h) = 60·18000 = 1,08×10^6 J. Em kWh: 60 W·5,0 h = 300 Wh = 0,300 kWh.

D Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno arredondou 1,08×10^6 J para 1,0×10^6 J de forma indevida e obteve 0,25 kWh, que não corresponde a 5 h de uso de uma lâmpada de 60 W.

Por que engana: Confundir a conversão de horas para segundos, resultando em um cálculo incorreto da energia consumida.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno usou um tempo incorreto na conversão, equivalente a cerca de 6,9 h, obtendo 1,5×10^6 J e 0,417 kWh, em vez de usar as 5 h do enunciado.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

energia elétrica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

potência elétrica · unidades de medida

📚 Reveja

Revisar a fórmula de cálculo de energia elétrica e conversão de unidades.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a conversão de horas para segundos, resultando em um cálculo incorreto da energia consumida.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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