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Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Média⏱ medio

Uma geladeira apresenta potência média elétrica P = 120 W e opera em ciclo médio de 40% do tempo. Considerando…

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 geladeira apresenta potência média elétrica P = 120 W e opera em ciclo médio de 40% do tempo. Considerando 30 dias no mês e tarifa de energia de R$ 0,80/kWh, calcule (a) o consumo mensal em kWh e (b) o custo mensal. Use E = P·t e converta W?kW dividindo por 1000.

  1. A) Consumo mensal = 12,00 kWh; Custo = R$ 9,60.
  2. B) Consumo mensal = 52,32 kWh; Custo = R$ 41,86.
  3. C) Consumo mensal = 20,00 kWh; Custo = R$ 16,00.
  4. D) Consumo mensal = 40,00 kWh; Custo = R$ 32,00.
  5. E) Consumo mensal = 34,56 kWh; Custo = R$ 27,65.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Converter a potência para kW: 120 W / 1000 = 0,12 kW.
  2. Calcular o tempo total do mês: 30 dias x 24 h = 720 h.
  3. Calcular o tempo de funcionamento, que é 40% do total: 0,40 x 720 h = 288 h.
  4. Calcular a energia consumida com E = P x t: E = 0,12 kW x 288 h = 34,56 kWh. Esse é o item (a).
  5. Calcular o custo: 34,56 kWh x R$ 0,80/kWh = R$ 27,648, que arredondado é R$ 27,65. Esse é o item (b).
  6. Conferir as demais alternativas. A alternativa A (12 kWh) não corresponde a 0,12 kW em 288 h. A alternativa B (52,32 kWh) é superior ao resultado correto e não resulta de nenhum passo válido. A alternativa C (20 kWh) não corresponde ao tempo de 288 h. A alternativa D (40 kWh) também não corresponde a nenhum cálculo com a potência e o tempo corretos.
  7. Conclusão: a alternativa correta é a E, o que coincide com o gabarito oficial.

💡 Dica: Calcule o tempo efetivo de funcionamento e multiplique pela potência em kW; depois aplique a tarifa.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Aplicou o percentual de 40% sobre os dias e não sobre as horas, ou usou um tempo de funcionamento que não equivale a 40% de 720 h. O resultado de 12 kWh não é compatível com 0,12 kW operando 288 h.

B Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Errou o tempo de funcionamento ou a multiplicação, chegando a um valor de energia muito acima do correto. O consumo de 52,32 kWh implicaria cerca de 436 h de operação, o que não corresponde a 40% do mês.

Por que engana: O aluno pode usar as 24 horas diárias sem aplicar o ciclo de funcionamento de 40%, ou deixar a potência em watts ao calcular o consumo em kWh.

C Erradaerro: Procedimental

Calculou o tempo de funcionamento de forma incorreta, obtendo um valor próximo de 167 h para 0,12 kW, em vez das 288 h corretas. Possivelmente errou a conta de 40% sobre o total de horas do mês.

D Erradaerro: Conceitual

Tomou o valor do percentual ou um número arredondado como se fosse o consumo final, sem aplicar corretamente a potência convertida em kW e o tempo total de funcionamento. Assim o resultado não tem relação com E = P x t.

E Correta

Horas ativas por dia = 24·0,40 = 9,6 h; horas no mês = 9,6·30 = 288 h. Energia E = P·t = 120 W·288 h = 34 560 Wh = 34,56 kWh. Custo = 34,56 kWh·R$0,80/kWh = R$27,648 ˜ R$27,65.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Aplicar
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

Consumo e custo de energia

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

Conversão de unidades de potência · Cálculo de energia elétrica

📚 Reveja

Revise a conversão de potência de W para kW, o cálculo do tempo de funcionamento e a relação entre consumo e tarifa.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode usar as 24 horas diárias sem aplicar o ciclo de funcionamento de 40%, ou deixar a potência em watts ao calcular o consumo em kWh.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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