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Física1ª sérieBNCC EM13CNT106Fácil⏱ medio

Em um estudo sobre o consumo de energia elétrica de uma residência, um medidor individual registrou que o…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT106

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

Em um estudo sobre o consumo de energia elétrica de uma residência, um medidor individual registrou que o refrigerador consumiu 42 kWh ao longo de 30 dias. O aparelho permaneceu ligado durante 70% desse período. Para estimar sua potência elétrica média, considere que cada dia tem 24 horas e utilize a relação E = P · t, em que E é a energia, em kWh, P é a potência, em kW, e t é o tempo, em horas. Com base nos dados do estudo, qual foi a potência elétrica média do refrigerador, expressa em watts (W)?

  1. A) P = 2,0 kW (aprox.)
  2. B) P = 58,3 W (aprox.)
  3. C) P = 238,1 W (aprox.)
  4. D) P = 83,3 W (aprox.)
  5. E) P = 194,4 W (aprox.)

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Calcule o tempo total do período de 30 dias. Como cada dia tem 24 horas, 30 x 24 = 720 horas.
  2. Calcule o tempo em que o refrigerador ficou ligado, que é 70% de 720 horas. 0,70 x 720 = 504 horas.
  3. Use a relação E = P x t e isole a potência: P = E / t. Com E = 42 kWh e t = 504 h, temos P = 42 / 504 = 0,0833 kW.
  4. Converta para watts, multiplicando por 1000: 0,0833 kW = 83,3 W. Portanto, a potência média é de aproximadamente 83,3 W, que corresponde à alternativa D.
  5. Comparação com o gabarito oficial: o gabarito D coincide com o resultado obtido.
  6. Por que as outras estão erradas. A) 2,0 kW surge de 42 / 21, o que indica que o aluno usou 30 x 0,7 = 21 como se fossem horas, esquecendo de multiplicar pelas 24 horas do dia. B) 58,3 W surge de 42 / 720, ou seja, o aluno considerou o tempo total do mês e ignorou os 70% de funcionamento. C) 238,1 W não corresponde a nenhuma etapa correta da resolução e indica um erro de cálculo ou de manipulação da fração de 70%. E) 194,4 W surge de 42 / 216, em que 216 h são 30% de 720 h, ou seja, o aluno usou o tempo em que o aparelho ficou desligado em vez do tempo ligado.

💡 Dica: Calcule a potência usando a fórmula E = P·t e os dados fornecidos.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

Esqueceu de converter dias em horas. Dividiu os 42 kWh pelos 21 dias de funcionamento (30 x 0,7), tratando dias como se fossem horas.

B Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Usou o tempo total de 720 horas e ignorou que o refrigerador ficou ligado apenas 70% desse período.

Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre energia, potência e tempo, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando o tempo de funcionamento do refrigerador.

C Erradaerro: Procedimental

Errou o cálculo da potência ou o tratamento da fração de 70% no tempo de funcionamento, chegando a um valor que não corresponde ao tempo correto de 504 horas.

D Correta

Em 30 dias, há 30 × 24 = 720 horas. Como o refrigerador permaneceu ligado durante 70% desse período, seu tempo de funcionamento foi 0,70 × 720 = 504 horas. Aplicando E = P · t, obtém-se P = 42 kWh ÷ 504 h = 0,0833 kW. Como 1 kW = 1000 W, a potência média é aproximadamente 83,3 W.

E Erradaerro: Interpretação

Usou os 30% do período em que o aparelho ficou desligado (216 horas) no lugar dos 70% em que ficou ligado.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

potência elétrica

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

potência elétrica · unidades de medida

📚 Reveja

Revisar a relação entre energia, potência e tempo em circuitos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre energia, potência e tempo, aplicando a fórmula de forma incorreta e não considerando o tempo de funcionamento do refrigerador.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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