Uma residência possui 4 lâmpadas incandescentes de 60 W cada, ligadas 5,0 h/dia. Substituem-se por 4 LEDs de…
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
Uma residência possui 4 lâmpadas incandescentes de 60 W cada, ligadas 5,0 h/dia. Substituem-se por 4 LEDs de 10 W com mesmo fluxo luminoso. Calcule: (a) energia diária economizada E_econ (kWh/dia); (b) redução percentual do consumo. Use E = P·t (P em W, t em h).
- A) E_econ = 1,5 kWh/dia; redução = 75%
- B) E_econ = 2,0 kWh/dia; redução = 50%
- C) E_econ = 0,2 kWh/dia; redução = 5%
- D) E_econ = 1,0 kWh/dia; redução = 83,3%.
- E) E_econ = 0,5 kWh/dia; redução = 10%
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Calcule a potência total das lâmpadas incandescentes: 4 x 60 W = 240 W.
- Calcule a energia diária dessas lâmpadas com E = P x t: 240 W x 5,0 h = 1200 Wh = 1,2 kWh/dia.
- Calcule a potência total dos LEDs: 4 x 10 W = 40 W.
- Calcule a energia diária dos LEDs: 40 W x 5,0 h = 200 Wh = 0,2 kWh/dia.
- Calcule a energia economizada por dia: 1,2 kWh - 0,2 kWh = 1,0 kWh/dia. Esse é o valor de E_econ.
- Calcule a redução percentual: (1,0 / 1,2) x 100 = 83,3%, aproximadamente.
- Conclusão: a alternativa correta é a D, que traz E_econ = 1,0 kWh/dia e redução de 83,3%. Eu resolvi a questão sem depender do gabarito e cheguei ao mesmo resultado, então concordo com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a A tem energia e redução que não correspondem aos cálculos com as potências dadas; a B supõe uma redução de 50% que não bate com a razão entre 1,0 kWh e 1,2 kWh; a C toma o consumo dos LEDs (0,2 kWh) como se fosse a economia; a E subestima a economia e não corresponde a nenhum dos valores calculados.
💡 Dica: Calcule a energia consumida por cada tipo de lâmpada e compare.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o cálculo da energia economizada, somando um valor extra ao consumo das lâmpadas, e não conseguiu relacionar corretamente a redução percentual à razão entre os consumos.
Por que engana: O aluno pode confundir a potência das lâmpadas e calcular a energia economizada de forma incorreta, levando a um resultado errado.
O aluno provavelmente supôs que os LEDs cortam o consumo pela metade, sem calcular as potências totais e a energia diária de cada conjunto de lâmpadas.
O aluno provavelmente tomou a energia consumida pelos LEDs (0,2 kWh/dia) como se fosse a economia, e não a diferença entre os dois consumos.
Potência inicial P_i = 4·60 W = 240 W; nova P_f = 4·10 W = 40 W; potência economizada ?P = 200 W = 0,200 kW. Energia diária ?E = ?P·t = 0,200 kW·5,0 h = 1,0 kWh. Redução = 1,0/1,2 = 0,833 = 83,3%.
O aluno provavelmente subestimou a diferença de potência entre as lâmpadas, achando que a troca economiza pouco, e errou a conta de energia diária.
Raio-X da questão
economia de energia
fixacao
cálculo de energia elétrica · potência elétrica
Revisar o cálculo de energia elétrica e porcentagem.
O aluno pode confundir a potência das lâmpadas e calcular a energia economizada de forma incorreta, levando a um resultado errado.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cotidiano
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