Em uma unidade de saúde, uma lâmpada ultravioleta é usada para reduzir a quantidade de microrganismos em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma unidade de saúde, uma lâmpada ultravioleta é usada para reduzir a quantidade de microrganismos em superfícies. O equipamento consome potência elétrica de 20 W, mas apenas 30% dessa potência é convertida em radiação UV útil para a esterilização. Considere que 1 W corresponde a 1 J/s. Com base nos dados do texto, qual é a energia, por segundo, transportada pela radiação UV útil emitida pela lâmpada?
- A) 6,0 J, confundindo potência com energia
- B) 0,60 J/s, convertendo 30% em 0,03
- C) 6,0 J/s
- D) 26,0 J/s, somando a eficiência à potência
- E) 20 J/s, considerando toda a potência elétrica
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. A lâmpada consome 20 W de potência elétrica, mas apenas 30% dessa potência vira radiação UV útil. Passo 2: Calcular a parcela útil: 30% de 20 W é 0,30 x 20 = 6 W. Passo 3: Converter a unidade. Como 1 W equivale a 1 J/s, 6 W equivalem a 6 J/s, ou seja, 6 joules de energia são transportados pela radiação UV útil a cada segundo. Passo 4: Comparar com o gabarito. Resolvi a questão sem usar o gabarito e cheguei a 6 J/s, alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A dá 6 J, mas esquece que o enunciado pede energia por segundo (J/s), não energia total; B transforma 30% em 0,03, quando 30% equivale a 0,30; D soma os 30% à potência em vez de calcular a parcela de 30% sobre 20 W; E usa a potência total de 20 W, ignorando que só 30% é convertido em UV útil.
💡 Dica: Calcule a energia por segundo usando a fórmula fornecida.
Alternativa por alternativa
Acredita que o número 6 já responde à pergunta, sem perceber que o enunciado pede energia por segundo (J/s), ou seja, confunde energia total com taxa de transferência de energia (potência).
Calcula 30% como 0,03, deslocando a vírgula de forma errada (30% equivale a 0,30), o que gera um valor dez vezes menor que o correto.
Por que engana: Confundir a potência total da lâmpada com a energia útil emitida em fótons, sem considerar a eficiência.
A eficiência de 30% indica que a potência útil corresponde a 30% da potência elétrica consumida. Assim, Pútil = 0,30 × 20 W = 6,0 W. Como 1 W = 1 J/s, a energia transportada pela radiação UV útil a cada segundo é 6,0 J/s.
Trata a eficiência de 30% como uma quantidade a ser somada à potência de 20 W, em vez de tomar 30% do total, o que mostra falta de domínio do conceito de porcentagem aplicada a uma grandeza.
Entende que toda a potência elétrica consumida é convertida em luz útil, ignorando a informação do enunciado de que apenas 30% dessa potência é aproveitada.
Raio-X da questão
energia de fótons UV
avaliacao
cálculo de potência elétrica · energia de fótons
Revisar a relação entre potência, eficiência e energia de fótons.
Confundir a potência total da lâmpada com a energia útil emitida em fótons, sem considerar a eficiência.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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