Um aquecedor de piscina do tipo bomba de calor fornece potência térmica útil Q?_out = 6,0 kW com coeficiente…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um aquecedor de piscina do tipo bomba de calor fornece potência térmica útil Q?_out = 6,0 kW com coeficiente de desempenho COP = 4,0. O aparelho opera 5,0 h/dia durante 30 dias. Calcule: (a) a potência elétrica média P_in (kW) usando P_in = Q?_out/COP; (b) a energia elétrica mensal E (kWh) e o custo se a tarifa for R$0,80/kWh.
- A) P_in = 1,5 kW; E = 225 kWh; custo = R$180,00.
- B) P_in = 2,0 kW; E = 300 kWh; custo = R$240,00
- C) P_in = 3,0 kW; E = 450 kWh; custo = R$360,00
- D) P_in = 1,2 kW; E = 180 kWh; custo = R$144,00
- E) P_in = 5,0 kW; E = 750 kWh; custo = R$600,00
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem olhar o gabarito. A potência elétrica média é P_in = Q_out / COP = 6,0 kW / 4,0 = 1,5 kW. Passo 2: A energia consumida no mês é E = P_in x horas por dia x dias = 1,5 kW x 5,0 h/dia x 30 dias = 225 kWh. Passo 3: O custo é 225 kWh x R$0,80/kWh = R$180,00. Passo 4: Portanto a alternativa A está correta, em conformidade com o gabarito oficial. Passo 5: A alternativa B está errada porque 2,0 kW não corresponde a 6,0 / 4,0. Passo 6: A alternativa C está errada porque 3,0 kW corresponde a uma divisão por 2,0 e não pelo COP de 4,0. Passo 7: A alternativa D está errada porque 1,2 kW corresponde a 6,0 divido por 5,0, usando o tempo de operação no lugar do COP. Passo 8: A alternativa E está errada porque 5,0 kW não é obtido por nenhuma relação com Q_out e COP do enunciado.
💡 Dica: Calcule a potência elétrica e a energia elétrica separadamente.
Alternativa por alternativa
P_in = Q?_out/COP = 6,0 kW / 4,0 = 1,5 kW. Tempo total = 5,0 h/dia × 30 dias = 150 h. Energia E = P_in × t = 1,5 kW × 150 h = 225 kWh. Custo = 225 kWh × R$0,80/kWh = R$180,00.
Provavelmente calculou a potência elétrica subtraindo o COP da potência térmica (6,0 - 4,0 = 2,0) ou dividindo por 3,0, e depois aplicou corretamente o restante do cálculo de energia e custo.
Por que engana: Calcular a potência elétrica sem considerar o coeficiente de desempenho, resultando em um valor incorreto.
Provavelmente dividiu a potência térmica por 2,0 em vez de 4,0, confundindo o valor do COP ou fazendo uma divisão incorreta, e seguiu corretamente com as contas de energia e custo.
Provavelmente dividiu a potência térmica pelo tempo de operação diário (6,0 / 5,0 = 1,2) em vez de dividir pelo COP, confundindo a grandeza que deveria ser usada no cálculo.
Provavelmente não aplicou a relação P_in = Q_out / COP e assumiu que a potência elétrica seria um valor arbitrário próximo de 5,0 kW, o que mostra não compreender que o COP indica quanta energia térmica é obtida por unidade de energia elétrica.
Raio-X da questão
potência elétrica e energia
avaliacao
potência elétrica · coeficiente de desempenho
Revisar os conceitos de potência elétrica e cálculo de energia elétrica.
Calcular a potência elétrica sem considerar o coeficiente de desempenho, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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