Dois fogões elétricos para uso no laboratório têm a mesma potência nominal (2000 W). O modelo I é por indução…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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
Dois fogões elétricos para uso no laboratório têm a mesma potência nominal (2000 W). O modelo I é por indução com eficiência de 90%; o modelo R usa resistência com eficiência de 60%. Para aquecer 1 L de água até a mesma temperatura, qual modelo resultará em menor consumo de energia elétrica?
- A) O modelo R aquece mais rápido, portanto consome menos energia.
- B) O modelo R consome menos energia por ser mais simples.
- C) O modelo I é mais caro, então consome mais energia.
- D) O modelo por indução, porque converte maior porcentagem da energia elétrica em calor útil.
- E) Ambos os modelos consomem a mesma energia elétrica.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- A energia útil necessária é a mesma nos dois casos, pois é a energia para aquecer 1 L de água até a mesma temperatura (Q = m x c x variação de temperatura). Passo 2: A eficiência relaciona a energia elétrica consumida (E) com a energia útil (Q): eficiência = Q / E, logo E = Q / eficiência. Passo 3: Para o modelo I, E_I = Q / 0,90. Para o modelo R, E_R = Q / 0,60. Passo 4: Como 0,90 é maior que 0,60, a divisão por 0,90 dá um valor menor, ou seja, E_I é menor que E_R. Logo o modelo por indução consome menos energia elétrica. Passo 5: Em termos de potência, ambos têm 2000 W, mas o modelo I entrega mais calor útil por segundo (0,90 x 2000 = 1800 W contra 0,60 x 2000 = 1200 W), por isso também aquece mais rápido. Passo 6: A alternativa A está errada, pois aquecer mais rápido não significa consumir menos energia; o modelo R, com menor eficiência, desperdiça mais energia. A alternativa B está errada, pois simplicidade construtiva não determina consumo; o que importa é a eficiência. A alternativa C está errada, pois o preço do aparelho não influencia a energia consumida no aquecimento. A alternativa E está errada, pois as eficiências são diferentes, e isso faz os consumos serem diferentes. Gabarito oficial D confirmado.
💡 Dica: Calcule a energia consumida por cada modelo para aquecer 1 L de água.
Alternativa por alternativa
Confunde rapidez de aquecimento com economia de energia, achando que o aparelho que esquenta mais devagar gasta menos. Na verdade, a rapidez depende da potência útil, não do consumo total.
Por que engana: Confundir a eficiência dos modelos e achar que o modelo R, por ser mais simples, consome menos energia.
Acredita que um aparelho mais simples gasta menos energia, usando a intuição do dia a dia em vez do conceito de eficiência energética.
Relaciona preço do aparelho com consumo de energia elétrica, o que não tem base física. O consumo depende da eficiência e da energia útil necessária.
Para obter a mesma energia térmica útil Q, a energia elétrica consumida é Q/eficiência. Com eficiência maior (0,90) o modelo por indução exige menos energia de entrada que o de resistência (0,60), logo consome menos.
Supõe que, por terem a mesma potência nominal, os dois modelos consomem a mesma energia, ignorando que as eficiências (90% e 60%) são diferentes e alteram a energia elétrica necessária.
Raio-X da questão
eficiência energética
avaliacao
eficiência energética · potência elétrica
Revisar conceitos de eficiência e consumo de energia em aparelhos elétricos.
Confundir a eficiência dos modelos e achar que o modelo R, por ser mais simples, consome menos energia.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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