Um aquecedor elétrico doméstico ligado à rede de 230 V apresenta corrente constante I = 8,7 A enquanto aquece…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um aquecedor elétrico doméstico ligado à rede de 230 V apresenta corrente constante I = 8,7 A enquanto aquece água por t = 30 min. Usando P = V·I (V em V, I em A, P em W), E = P·t (t em h, E em kWh) e Q = I·?t (?t em s, Q em C), calcule a energia elétrica consumida em kWh e a carga elétrica total transportada em coulombs.
- A) Energia E ˜ 1,00 kWh; carga Q = 1,56×10^4 C.
- B) Energia E ˜ 0,80 kWh; carga Q = 2,00×10^4 C
- C) Energia E ˜ 2,00 kWh; carga Q = 1,00×10^4 C
- D) Energia E ˜ 1,50 kWh; carga Q = 1,70×10^4 C
- E) Energia E ˜ 0,50 kWh; carga Q = 5,00×10^3 C
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcular a potência: P = V·I = 230 × 8,7 = 2001 W, ou seja, aproximadamente 2,0 kW. Passo 2: Converter o tempo para horas: t = 30 min = 0,5 h. Passo 3: Calcular a energia: E = P·t = 2,0 kW × 0,5 h = 1,0 kWh (valor exato 1,0005 kWh, aproximadamente 1,00 kWh). Passo 4: Converter o tempo para segundos: t = 30 × 60 = 1800 s. Passo 5: Calcular a carga: Q = I·t = 8,7 × 1800 = 15 660 C, ou seja, aproximadamente 1,57 × 10^4 C. A alternativa A traz 1,56 × 10^4 C, que é o valor mais próximo entre as opções (diferença pequena, provavelmente por truncamento na aproximação). Passo 6: Por que as outras estão erradas: B tem energia de 0,80 kWh, incompatível com 2,0 kW por meia hora; C tem energia de 2,00 kWh, o que corresponderia a uma hora de funcionamento; D tem energia de 1,50 kWh, o que exigiria 45 minutos de funcionamento; E tem energia de 0,50 kWh, metade do valor correto. Passo 7: Conclusão: a alternativa correta é a A, em concordância com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule a potência e depois a energia e a carga elétrica.
Alternativa por alternativa
P = V·I = 230·8,7 = 2001 W ˜ 2,00 kW; E = P·t = 2,001 kW·0,5 h = 1,0005 kWh ˜ 1,00 kWh; Q = I·?t = 8,7 A·1800 s = 15660 C ˜ 1,56×10^4 C.
Provavelmente errou a conversão de minutos para horas, usando um tempo menor que 30 min (cerca de 24 min, ou 0,4 h), e a carga também decorre de uma conversão de tempo incorreta.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre potência e energia, calculando a energia de forma incorreta ao não considerar a conversão de unidades de tempo.
Provavelmente tomou 30 min como 1 h na conversão de tempo, obtendo E = 2,0 kW × 1 h = 2,00 kWh; a carga também não corresponde a 8,7 A durante 30 min.
Provavelmente usou um tempo de cerca de 45 min (0,75 h) ao multiplicar a potência pelo tempo, o que não corresponde aos dados do enunciado.
Provavelmente calculou a energia dividindo pela metade ou usando 15 min de funcionamento, em vez de multiplicar a potência de 2,0 kW pelo tempo de 0,5 h; a carga Q = I·t também fica subestimada.
Raio-X da questão
energia elétrica e carga
avaliacao
cálculo de potência elétrica · cálculo de carga elétrica
Revisar as fórmulas de potência e carga elétrica.
O aluno pode confundir a relação entre potência e energia, calculando a energia de forma incorreta ao não considerar a conversão de unidades de tempo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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