Um refrigerador tem compressor com potência elétrica P = 100 W. Numa cidade a carga térmica varia: durante 14…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um refrigerador tem compressor com potência elétrica P = 100 W. Numa cidade a carga térmica varia: durante 14 h/dia o compressor opera com ciclo médio de 45% e durante 10 h/dia com ciclo médio de 25%. Considere 30 dias por mês. (a) Calcule o consumo mensal em kWh. (b) Usando fator de emissão da rede de 0,22 kg CO2/kWh, estime a emissão mensal de CO2. (c) Proponha uma ação técnica que reduza o ciclo médio em 20% relativo e calcule a economia mensal em kWh e em kg CO2.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: horas equivalentes/dia = 14·0,45 + 10·0,25 = 6,30 + 2,50 = 8,80 h/dia. E_diário = P·h_eq = 100 W·8,80 h = 880 Wh = 0,88 kWh/dia. E_mensal = 0,88·30 = 26,4 kWh. Emissão = 26,4 kWh·0,22 kgCO2/kWh = 5,808 kg CO2/mês ˜ 5,81 kg. Ação técnica: melhorar vedação das portas e reduzir temperatura do termostato para diminuir carga; redução de ciclo médio em 20% ? E_novo = 26,4·0,80 = 21,12 kWh; economia = 26,4-21,12 = 5,28 kWh/mês; redução CO2 = 5,28·0,22 = 1,1616 kg CO2/mês ˜ 1,16 kg.
Explicação
O cálculo do consumo mensal é baseado na soma das horas de operação do compressor multiplicadas pelos ciclos médios, resultando em um total de horas efetivas. A emissão de CO2 é obtida multiplicando o consumo mensal pela taxa de emissão da rede elétrica. A proposta de ação técnica visa reduzir o ciclo médio, o que diminui o consumo e, consequentemente, a emissão de CO2, permitindo calcular a economia gerada.
Raio-X da questão
consumo de energia e emissões
avaliacao
cálculo de potência elétrica · cálculo de emissões de CO2
Revisar cálculos de consumo de energia e emissões de CO2.
O aluno pode confundir o cálculo do consumo mensal com o cálculo da potência média, não considerando corretamente as horas de operação em cada ciclo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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